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15-1(제57회)드라이아이스 100[g]이 압력 100[kPa], 온… | 2015년 위험물기능장실기(필답형) 제57회 기출문제 상세 페이지

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15-1(제57회)

드라이아이스 100[g]이 압력 100[kPa], 온도 30[℃]에서 차지하는 부피는 몇 [L]인지 구하시오.

해설

약 57.25[L]


[해설]

드라이아이스는 이산화탄소(CO2\mathrm{CO_2})의 고체이므로, 기화한 뒤의 부피는 이상기체 상태방정식으로 구한다.

PV=nRT=WMRT    V=WRTPMPV = nRT = \dfrac{W}{M}RT \;\Rightarrow\; V = \dfrac{WRT}{PM}

· 압력 P=100kPa×1atm101.325kPa=0.987atmP = 100\,\mathrm{kPa} \times \dfrac{1\,\mathrm{atm}}{101.325\,\mathrm{kPa}} = 0.987\,\mathrm{atm}

· 질량 W=100gW = 100\,\mathrm{g}, 분자량 M=44g/molM = 44\,\mathrm{g/mol}

· 기체상수 R=0.08205Latm/(molK)R = 0.08205\,\mathrm{L \cdot atm/(mol \cdot K)}, 절대온도 T=273+30=303KT = 273 + 30 = 303\,\mathrm{K}

대입하면

V=100×0.08205×3030.987×44=57.25LV = \dfrac{100 \times 0.08205 \times 303}{0.987 \times 44} = 57.25\,\mathrm{L}

따라서 부피는 약 57.25[L]이다. 절대온도를 303.15[K]로, 기체상수를 0.082로 두면 57.24[L]가 나오는데, 반올림 차이일 뿐 모두 정답으로 인정된다.

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