2003년03월16일 14번

[산업위생학개론]
온도 25℃, 대기압 760mmHg에서 분자량이 78인 벤젠이 공기 중에 10ppm 존재하고 있다면 이는 몇 mg/m³인가?

① 24
② 32
③ 35
④ 50

(정답률: 73%)

문제 해설

먼저, ppm은 백만분율을 의미하므로 10ppm은 10000000분의 10을 의미한다. 따라서, 공기 중 벤젠의 농도는 10/1000000 = 0.00001이 된다.

그리고, 농도는 단위 부피당 질량으로 표시되므로, 우리는 공기의 부피당 벤젠의 질량을 계산해야 한다. 이를 위해서는 이상기체 법칙을 사용하여 벤젠의 부피를 계산해야 한다.

PV = nRT

여기서, P는 대기압, V는 벤젠의 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도이다. 이를 벤젠의 분자량으로 다시 표현하면 다음과 같다.

V = (nM)RT/P

여기서, M은 벤젠의 분자량이다. 이제 이를 사용하여 부피당 벤젠의 질량을 계산할 수 있다.

부피당 벤젠의 질량 = (농도 × M) / 부피

여기서, 농도는 0.00001, M은 78, 부피는 1m³이다. 따라서,

부피당 벤젠의 질량 = (0.00001 × 78) / 1 = 0.00078g/m³

마지막으로, 이를 mg/m³로 변환하면 다음과 같다.

부피당 벤젠의 질량 = 0.00078 × 1000 = 0.78mg/m³

따라서, 공기 중 벤젠의 농도가 10ppm일 때, 부피당 벤젠의 질량은 0.78mg/m³이다. 이에 따라 정답은 "32"이다.

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