액체 상태의 물 1[m3]가 표준대기압 100[℃]에서 기체 상태로 될… | 2018년 위험물기능장실기(필답형) 제64회 기출문제 상세 페이지

물 1[m³](1,000[kg])의 몰수 : $n = \dfrac{1{,}000}{18} = 55.56\,\mathrm{kmol}$

수증기의 부피 : $V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{55.56 \times 0.08205 \times 373}{1} \fallingdotseq 1{,}700\,\mathrm{m^3}$

부피비 : $\dfrac{1{,}700}{1} \fallingdotseq 1{,}700\,\text{배}$

[해설]

이상기체 상태방정식 PV = nRT에 1기압·100℃(373K)를 넣어 물 1m³가 기화한 수증기의 부피를 구한다.

물 1m³의 질량 = 1,000kg/m³ × 1m³ = 1,000kg
몰수 n = 1,000 ÷ 18 = 55.56kmol

V = nRT ÷ P = 55.56 × 0.08205 × 373 ÷ 1
V ≒ 1,700m³

부피비 = 1,700m³ ÷ 1m³ ≒ 1,700배

이렇게 크게 팽창한 수증기가 화염 주위의 공기를 밀어내므로, 물은 냉각효과에 질식효과까지 낸다.