건설기계설비기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2017년08월26일 32번

[기계열역학]
체적이 0.5m3, 온도가 80℃인 밀폐 압력용기 속에 이상기체가 들어 있다. 이 기체의 분자량이 24이고, 질량이 10kg이라면 용기속의 압력은 약 몇 kPa인가?

  • ① 1845.4
  • ② 2446.9
  • ③ 3169.2
  • ④ 3885.7
(정답률: 37%)

문제 해설

가스 상태 방정식을 이용하여 문제를 풀 수 있다.

PV = nRT

여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.

먼저 온도를 절대온도로 변환해야 한다.

80℃ + 273.15 = 353.15K

체적을 m3에서 L로 변환한다.

0.5m3 = 500L

기체의 질량과 분자량을 이용하여 몰수를 구한다.

n = m/M

여기서 m은 질량, M은 분자량을 나타낸다.

n = 10kg / 24g/mol = 416.67 mol

이제 모든 값을 대입하여 압력을 구한다.

P = nRT/V

P = (416.67 mol) x (8.31 J/mol·K) x (353.15K) / (500L)

P = 2446.9 kPa

따라서, 용기속의 압력은 약 2446.9 kPa이다.

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