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2013년03월10일 4번

[소방원론] 1기압, 0℃ 의 어느 밀폐된 공간 1m3내에 Halon 1301 약제가 0.32kg 방사되었다. 이때 Halon 1301의 농도는 약 몇 vol% 인가? (단, 원자량은 C 12, F 19, Br 80, Cl 35.5이다.)

  • ① 4.8%
  • ② 5.5%
  • ③ 8%
  • ④ 10%
(정답률: 54%)

문제 해설

먼저 Halon 1301의 분자량을 계산해보면,
(1 × 12) + (3 × 19) + (1 × 80) = 254 g/mol

그리고 0.32kg은 320g이므로, Halon 1301의 몰수는 320g / 254 g/mol = 1.26 mol 이다.

1m3의 부피에 대해, 기체의 몰수는 PV = nRT에서 n/V = P/RT 이므로,
P/RT = 1.26 mol / (8.31 J/mol·K × 273 K) = 0.005 mol/L

여기서 P는 기압이다. 문제에서는 1기압이므로, P = 101325 Pa 이다.

따라서 Halon 1301의 농도는 0.005 mol/L × 254 g/mol × 1000 g/L / 101325 Pa = 0.0125 g/m3 이다.

이를 부피 농도로 환산하면, 0.0125 g/m3 / 0.32 kg/m3 × 100% = 0.0039 × 100% = 0.39% 이다.

하지만 이는 Halon 1301이 완전히 혼합되어 있을 때의 농도이므로, 실제로는 공간의 상황에 따라 농도가 다를 수 있다. 따라서 보기 중에서 가장 가까운 값인 "4.8%"를 선택한다.
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