화공기사(구) 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2019년04월27日 25번

[단위조작 및 화학공업양론]
29.5℃에서 물의 포화증기압은 0.04ber이다. 29.5℃, 1.0ber에서 공기의 상대습도가 70%일 때 절대습도를 구하는 식은? (단, 절대습도의 단위는 kg H2O/kg 건조공기 이며 공기의 분자량은 29이다.)

(정답률: 56%)

문제 해설

먼저, 29.5℃에서 물의 포화증기압이 0.04ber이므로, 이는 해당 온도에서 물이 포화상태일 때 물 분자가 대기 중에 가지는 압력이다. 따라서, 이 온도에서의 물의 증기압은 0.04ber이다.

다음으로, 29.5℃, 1.0ber에서 공기의 상대습도가 70%일 때, 공기 중에 포함된 물의 양이 공기가 가질 수 있는 최대 물의 양(포화 상태)의 70%라는 것을 의미한다. 이를 이용하여 절대습도를 구하기 위해서는 먼저 해당 온도에서의 물의 포화증기압과 공기의 압력 차이를 구해야 한다.

공기의 압력은 1.0ber이므로, 물의 포화증기압인 0.04ber를 빼면 공기 중에 포함된 물의 증기압이 된다. 따라서, 공기 중에 포함된 물의 증기압은 0.96ber이다.

이제, 공기 중에 포함된 물의 양을 구하기 위해, 공기의 절대습도와 공기 중에 포함된 물의 증기압, 공기의 압력, 공기의 분자량을 이용하는 식을 사용한다.

절대습도 = (공기 중에 포함된 물의 증기압) / (공기의 압력 - 공기 중에 포함된 물의 증기압) * (분자량 물 / 분자량 공기)

따라서, 절대습도 = (0.96ber) / (1.0ber - 0.96ber) * (18 / 29) = 0.298 kg H2O/kg 건조공기 이다.

이에 따라, 정답은 "" 이다.

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