2003년03월30일 7번

[임의 구분]
밀폐된 용기내에 1atm, 27℃로 프로판과 산소가 2:8의 비율로 혼합되어 있으며, 그것이 연소하여 아래와 같은 반응을 발생하고 화염온도는 3000K가 되었다고 한다. 이 용기내에 발생하는 압력은 얼마인가?

① 2atm
② 6atm
③ 12atm
④ 14atm

(정답률: 62%)

문제 해설

반응식을 보면 1mol의 프로판과 5mol의 산소가 반응하여 3mol의 이산화탄소와 4mol의 물이 생성된다. 따라서, 용기 내의 기체 분자 수는 변하지 않고, 온도가 증가하면 압력이 증가하게 된다. 이상기체 상태방정식을 이용하여 계산하면, P = nRT/V 이므로, 압력은 온도와 분자 수에 비례한다. 따라서, 화염온도가 3000K로 매우 높아졌기 때문에 압력도 매우 높아져야 한다. 따라서, 보기 중에서 가장 큰 압력인 "14atm"이 정답이 된다.

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