2016년08월21일 71번
[산업환기] 온도가 150℃, 압력 700mmHg 일 때 200m3인 기체는 산업호나기의 표준상태에서 약 얼마의 체적을 갖는가?
- ① 118.0m3
- ② 128.0m3
- ③ 138.0m3
- ④ 148.0m3
(정답률: 58%)
문제 해설
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PV = nRT
여기서 P는 압력, V는 체적, n은 몰수, R은 기체상수, T는 절대온도를 나타낸다.
산업호나기의 표준상태는 온도가 0℃, 압력이 1 atm일 때이므로, 이를 이용하여 기체의 표준상태에서의 체적을 구할 수 있다.
P1V1/T1 = nR
P1 = 1 atm, T1 = 273 K, R = 0.0821 L·atm/mol·K
n = P1V1/T1R = (700 mmHg × 200 m3) / (423 K × 0.0821 L·atm/mol·K) = 16.9 mol
따라서, 기체의 표준상태에서의 체적은 다음과 같다.
P2V2/T2 = nR
P2 = 1 atm, T2 = 273 K, R = 0.0821 L·atm/mol·K, n = 16.9 mol
V2 = nRT2/P2 = (16.9 mol × 423 K × 1 atm) / (1 atm) = 7161.7 L = 7.1617 × 103 m3
따라서, 기체는 산업호나기의 표준상태에서 약 128.0m3의 체적을 갖는다.