비부피

비부피(영어: specific volume)는 열역학에서 물질의 질량당 부피의 비율이며, 밀도($\rho$) 의 역수(reciprocal)이다. SI 단위계에서 비부피는 어떤 물질의 1 킬로그램이 차지하는 세제곱 미터로 정의된다. 표준 단위는 세제곱미터 매 킬로그램 $\left({\text{m}}^{3}/{\text{kg}}\right)$이다.

$\nu ={\frac {V}{m}}=\rho ^{-1}$

이상기체의 비부피는 기체 상수(R)에 온도의 곱을 압력과 몰 질량의 곱으로 나눈 값과 같다

$PV={nRT}$이고 $n={\frac {m}{M}}$ 이므로

$v={\frac {V}{m}}={\frac {RT}{PM}}$

일반적으로 물질의 비부피는 ${\frac {{\text{m}}^{3}}{\text{kg}}}$, ${\frac {{\text{ft}}^{3}}{\text{lb}}}$, ${\frac {{\text{ft}}^{3}}{\text{slug}}}$, ${\frac {\text{mL}}{\text{g}}}$ 과 같은 단위들로 표현된다.

응용

일반적으로 비부피는 다음 물리량을 계산하는데 쓰인다.

• 몰부피
• 부피 (열역학)
• 부분 몰부피

부피가 변할 수 있는, 특정한 양의 산소 기체 원자가 들어있는 밀폐된 챔버를 생각해보다. 다음의 네 가지 경우를 생각하자,

• 만약 기체의 유출입 없이 챔버가 작아지면 밀도는 증가하고 비부피는 감소한다.
• 만약 기체의 유출입 없이 챔버가 팽창하면 밀도는 감소하고 비부피는 증가한다.
• 챔버의 크기는 일정하게 유지되면서 새로운 기체 원자가 주입되면, 밀도는 증가하고 비부피는 감소한다.
• 챔버의 크기는 일정하게 유지되면서 새로운 기체 원자가 유출되면, 밀도는 감소하고 비부피는 증가한다.

비부피는 물질의 성질으로, 어떤 물질 1 kg이 차지하는 m₃의 양으로 정의된다. 표준 단위는 m³/kg 또는 m³·kg⁻¹이다.

친숙한 물질의 비부피 표

아래 표는 친숙한 물질의 비부피의 값이다. 0 °C (273.15 K, 32 °F) 및 1 기압 (101.325 kN/m², 101.325 kPa, 14.7 psia, 0 psig, 30 in Hg, 760 torr)의 표준온도와 압력을 가지는 상태의 값이다.

물질 이름	밀도	비부피
	(kg/m3)	(m3/kg)
공기	1.225	0.78
얼음	916.7	0.00109
액체 물	1000	0.00100
소금물	1030	0.00097
수은	13546	0.00007
R-22*	3.66	0.273
암모니아	0.769	1.30
이산화 탄소	1.977	0.506
염소	2.994	0.334
수소	0.0899	11.12
메테인	0.717	1.39
질소	1.25	0.799
수증기*	0.804	1.24

* 표시된 값은 위의 표준상태에서의 값이 아니다.

같이 보기

• 비중량