2007년05월13일 24번
[열역학] 용기 속에 절대압력이 8.5kgf/cm2, 온도 52℃인 이상 기체가 49kg 들어 있다. 이 기체의 일부가 누출되어 용기 내 절대압력이 4.15kgf/cm2, 온도 27℃가 되었다면 밖으로 누출된 기체는 약 몇 kg인가?
- ① 10.4
- ② 23.1
- ③ 35.9
- ④ 47.6
(정답률: 60%)
문제 해설
가스의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 계산할 수 있다. 누출 전과 후의 상태에서 압력과 온도가 변했으므로, 이를 이용하여 누출된 기체의 몰 수를 계산하고 이를 질량으로 환산하면 된다.
누출 전의 상태에서의 몰 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.
P1V=n1RT1
n1 = P1V / RT1 = (8.5 kgf/cm2) * (49 kg) / (0.082 L-atm/mol-K * (52+273) K) = 19.6 mol
누출 후의 상태에서의 몰 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.
P2V=n2RT2
n2 = P2V / RT2 = (4.15 kgf/cm2) * (49 kg) / (0.082 L-atm/mol-K * (27+273) K) = 11.4 mol
따라서 누출된 기체의 몰 수는 19.6 - 11.4 = 8.2 mol 이다. 이를 질량으로 환산하면 다음과 같다.
누출된 기체의 질량 = 몰 수 * 분자량 = 8.2 mol * 28 g/mol = 229.6 g ≈ 23.1 kg
따라서 정답은 "23.1" 이다.
누출 전의 상태에서의 몰 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.
P1V=n1RT1
n1 = P1V / RT1 = (8.5 kgf/cm2) * (49 kg) / (0.082 L-atm/mol-K * (52+273) K) = 19.6 mol
누출 후의 상태에서의 몰 수는 다음과 같이 계산할 수 있다.
P2V=n2RT2
n2 = P2V / RT2 = (4.15 kgf/cm2) * (49 kg) / (0.082 L-atm/mol-K * (27+273) K) = 11.4 mol
따라서 누출된 기체의 몰 수는 19.6 - 11.4 = 8.2 mol 이다. 이를 질량으로 환산하면 다음과 같다.
누출된 기체의 질량 = 몰 수 * 분자량 = 8.2 mol * 28 g/mol = 229.6 g ≈ 23.1 kg
따라서 정답은 "23.1" 이다.
연도별
- 2022년04월24일
- 2022년03월05일
- 2021년09월12일
- 2021년05월15일
- 2021년03월07일
- 2020년09월26일
- 2020년08월22일
- 2020년06월06일
- 2019년09월21일
- 2019년04월27일
- 2019년03월03일
- 2018년09월15일
- 2018년04월28일
- 2018년03월04일
- 2017년09월23일
- 2017년05월07일
- 2017년03월05일
- 2016년10월01일
- 2016년05월08일
- 2016년03월06일
- 2015년09월19일
- 2015년05월31일
- 2015년03월08일
- 2014년09월20일
- 2014년05월25일
- 2014년03월02일
- 2013년09월28일
- 2013년06월02일
- 2013년03월10일
- 2012년09월15일
- 2012년05월20일
- 2012년03월04일
- 2011년10월02일
- 2011년06월12일
- 2011년03월20일
- 2010년09월05일
- 2010년05월09일
- 2010년03월07일
- 2009년08월30일
- 2009년03월01일
- 2008년09월07일
- 2007년05월13일
- 2007년03월04일
- 2006년05월14일
- 2006년03월05일
- 2005년05월29일
- 2005년03월20일
- 2005년03월06일
- 2004년09월05일
- 2004년05월23일
- 2004년03월07일
- 2003년08월31일
- 2003년05월25일
- 2003년03월16일
진행 상황
0 오답
0 정답