2020년08월22日 34번
[단위조작 및 화학공업양론] 1 atm, 건구온도 65℃, 습구온도 32℃, 습윤공기의 절대습도( 
)는? (단, 습구온도 32℃의 상대습도 : 0.031, 기화잠열 : 580 kcal/kg, 습구계수 : 0.227 kg·kcal/℃ 이다.)
)는? (단, 습구온도 32℃의 상대습도 : 0.031, 기화잠열 : 580 kcal/kg, 습구계수 : 0.227 kg·kcal/℃ 이다.)- ① 0.012
- ② 0.018
- ③ 0.024
- ④ 0.030
(정답률: 26%)
문제 해설
연도별
- 2021년08월14日
- 2021년05월15日
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- 2016년03월06日
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- 2014년03월02日
- 2013년09월28日
- 2013년03월10日
- 2012년05월20日
진행 상황
0 오답
0 정답
먼저, 건구온도와 습구온도를 이용하여 상대습도를 구한다.
상대습도 = (실제수증기압 / 포화수증기압) × 100
실제수증기압은 습구온도의 수증기압을 의미하며, 포화수증기압은 해당 온도에서 포화상태일 때의 수증기압을 의미한다.
포화수증기압은 수증기압표를 참고하여 구할 수 있다. 습구온도 32℃일 때의 포화수증기압은 31.82 mmHg 이다.
실제수증기압 = 상대습도 × 포화수증기압 / 100 = 0.031 × 31.82 = 0.986 mmHg
다음으로, 건구온도와 습구온도를 이용하여 수증기의 기화열을 구한다.
기화열 = 기화잠열 × 수증기의 질량
수증기의 질량은 건구온도와 습구온도의 차이와 습구계수를 이용하여 구할 수 있다.
수증기의 질량 = 습구계수 × (건구온도 - 습구온도)
습구계수는 0.227 kg·kcal/℃ 이므로, 수증기의 질량은 0.227 × (65 - 32) = 7.51 kg/kcal 이다.
기화열은 580 kcal/kg 이므로, 수증기의 기화열은 580 × 7.51 = 4358.8 kcal/kg 이다.
마지막으로, 건구온도와 수증기의 기화열을 이용하여 절대습도를 구한다.
절대습도 = (실제수증기압 / (기체상태방정식에서의 수증기압)) × (기체상태방정식에서의 기체의 몰수 / 수증기의 몰수)
기체상태방정식에서의 수증기압은 건구온도에서의 수증기압을 의미하며, 건구온도에서의 수증기압은 수증기압표를 참고하여 구할 수 있다. 건구온도 65℃일 때의 수증기압은 126.3 mmHg 이다.
기체상태방정식에서의 기체의 몰수는 1 mol 이다.
수증기의 몰수는 수증기의 질량을 수증기의 분자량으로 나눈 값이다. 수증기의 분자량은 18 g/mol 이므로, 수증기의 몰수는 7.51 / 18 = 0.417 mol 이다.
따라서, 절대습도 = (0.986 / 126.3) × (1 / 0.417) = 0.018 이다.
정답은 "0.018" 이다.