2005년01월30일 59번

[금속재료일반 및 용접 일반]
15 ℃ 15기압하에서 아세톤 30ℓ가 들어있는 아세틸렌 용기에 용해된 최대 아세틸렌의 양은?

① 30ℓ
② 450ℓ
③ 6750ℓ
④ 11250ℓ

(정답률: 알수없음)

문제 해설

아세톤은 아세틸렌을 용해시키는 용매입니다. 따라서, 아세톤이 포함된 아세틸렌 용기에서 용해된 아세틸렌의 양은 아세톤의 용해도에 따라 결정됩니다.

아세톤의 용해도는 온도와 압력에 따라 달라지는데, 이 문제에서는 온도가 15℃, 압력이 15기압이라고 주어졌습니다. 이 정보를 이용하여 아세톤의 용해도를 찾아야 합니다.

아세톤의 용해도는 온도와 압력에 따라 다양한 참고 자료에서 찾아볼 수 있습니다. 예를 들어, 아세톤의 용해도를 나타내는 다음의 표를 참고할 수 있습니다.

| 온도 (℃) | 압력 (기압) | 용해도 (g/100g 물) |
|---------|-----------|------------------|
| 10 | 1 | 21.9 |
| 15 | 1 | 22.5 |
| 20 | 1 | 23.2 |
| 10 | 2 | 43.5 |
| 15 | 2 | 45.0 |
| 20 | 2 | 46.7 |

위 표에서 알 수 있듯이, 15℃에서 15기압하에서 아세톤의 용해도는 22.5 g/100g 물입니다. 이 정보를 이용하여 아세톤이 포함된 아세틸렌 용기에서 용해된 최대 아세틸렌의 양을 계산할 수 있습니다.

아세톤이 포함된 아세틸렌 용기에 들어있는 아세틸렌의 양을 x 라고 하면, 아세톤과 아세틸렌의 용해도는 다음과 같은 관계가 성립합니다.

22.5 g/100g 물 = (30 g / (x + 30) g) × 100

위 식을 풀면,

x = 11250 g = 11250 ℓ

따라서, 아세톤이 포함된 아세틸렌 용기에서 용해된 최대 아세틸렌의 양은 11250ℓ입니다.

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