대기환경산업기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2010년05월09일 2번

[대기오염개론]
A 혼합가스 성분을 분석한 결과 CO2 가 7%이고 나머지가 N2로 구성되어 있다면 이 혼합가스의 밀도는?

  • ① 1.3 kg/Sm3
  • ② 1.5 kg/Sm3
  • ③ 2.0 kg/Sm3
  • ④ 2.3 kg/Sm3
(정답률: 67%)

문제 해설

CO2의 분자량은 44 g/mol이고, N2의 분자량은 28 g/mol이다. 따라서 이 혼합가스의 분자량은 CO2와 N2의 비율에 따라 다음과 같이 계산할 수 있다.

분자량 = (0.07 × 44 g/mol) + (0.93 × 28 g/mol) = 29.96 g/mol

이제 이 혼합가스의 밀도를 구하기 위해 다음과 같은 공식을 사용할 수 있다.

밀도 = (분자량 × 압력) / (기체상수 × 온도)

압력과 온도는 문제에서 주어지지 않았으므로, 일반적으로 기준 압력과 기준 온도를 사용한다. 기준 압력은 보통 1 atm이고, 기준 온도는 보통 0℃ 또는 273 K이다. 따라서 이 문제에서도 기준 압력과 기준 온도를 사용하여 밀도를 계산할 수 있다.

기체상수는 모든 기체에 대해 동일하므로, R = 0.0821 L·atm/mol·K로 가정한다.

밀도 = (29.96 g/mol × 1 atm) / (0.0821 L·atm/mol·K × 273 K) = 1.3 kg/Sm3

따라서 정답은 "1.3 kg/Sm3"이다.

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