소화기에 들어 있던 탄산가스(이산화탄소) 1 kg을 표준상태(0 ℃, … | 2022년 위험물기능사실기(필답형) 4회차 기출문제 상세 페이지
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소화기에 들어 있던 탄산가스(이산화탄소) 1 kg을 표준상태(0 ℃, 1기압)에서 전부 방출하였다. 이때 방출된 기체가 차지하는 부피는 몇 L인지 다음 두 가지 방법으로 각각 구하시오.
(1) 표준상태에서 기체 1 mol의 부피를 22.4 L로 보고 구할 때
(2) 이상기체 상태방정식으로 구할 때 (기체상수 R = 0.082 L·atm/(mol·K))
해설
(1) 509.09 L
(2) 508.77 L
[해설]
CO2의 분자량은 44이므로 1 kg은 1,000/44 mol이다. 이 몰수에 표준상태 몰부피나 이상기체 상태방정식을 적용한다.
V = (w/M) × 22.4
= (1,000/44) × 22.4
= 509.09 L
V = wRT/(PM)
= (1,000 × 0.082 × 273)/(1 × 44)
= 508.77 L
두 값의 차이는 R×T = 0.082 × 273 = 22.386으로 22.4에 조금 못 미치기 때문이다. 문제에 주어진 조건(22.4 L 또는 R)에 맞춰 푼다.
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