2014년09월20일 18번
[소방원론] 0℃, 1기압에서 11.2L의 기체질량이 22g 이었다면 이 기체의분자량은 얼마인가? (단, 이상기체를 가정한다.)
- ① 22
- ② 35
- ③ 44
- ④ 56
(정답률: 81%)
문제 해설
이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 풀 수 있습니다.
PV = nRT
여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도입니다.
이 문제에서는 온도가 주어지지 않았으므로, 이상기체 상태방정식에서 온도를 구해보겠습니다.
PV = nRT
n = (PV) / RT
n = (1 atm) * (11.2 L) / (0 ℃ + 273.15) * (0.08206 L atm / mol K)
n = 0.00047 mol
이제 분자량을 구해보겠습니다.
분자량 = 질량 / 몰수
분자량 = 22 g / 0.00047 mol
분자량 = 46808.5 g/mol
이상기체 상태방정식에서 가정한 것은 기체 분자들이 서로간에 상호작용을 하지 않는다는 것입니다. 이는 실제 기체 분자들이 서로간에 상호작용을 하지 않는 것은 아니지만, 이상기체 상태방정식은 대부분의 기체에서 충분히 정확한 결과를 제공합니다.
따라서, 이 문제에서는 이상기체 상태방정식을 사용하여 분자량을 구하면, 정답은 44가 됩니다.
PV = nRT
여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도입니다.
이 문제에서는 온도가 주어지지 않았으므로, 이상기체 상태방정식에서 온도를 구해보겠습니다.
PV = nRT
n = (PV) / RT
n = (1 atm) * (11.2 L) / (0 ℃ + 273.15) * (0.08206 L atm / mol K)
n = 0.00047 mol
이제 분자량을 구해보겠습니다.
분자량 = 질량 / 몰수
분자량 = 22 g / 0.00047 mol
분자량 = 46808.5 g/mol
이상기체 상태방정식에서 가정한 것은 기체 분자들이 서로간에 상호작용을 하지 않는다는 것입니다. 이는 실제 기체 분자들이 서로간에 상호작용을 하지 않는 것은 아니지만, 이상기체 상태방정식은 대부분의 기체에서 충분히 정확한 결과를 제공합니다.
따라서, 이 문제에서는 이상기체 상태방정식을 사용하여 분자량을 구하면, 정답은 44가 됩니다.
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