온도 200℃, 부피 400L의 용기에 질소 140kg을 저장할 때 필… | [가스기능장 필기] 26년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 26년 2회차

온도 200℃, 부피 400L의 용기에 질소 140kg을 저장할 때 필요한 압력을 Van der Waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 atm 인가? (단, a = 1.351atm ㆍ L²/mol², b= 0.0386L/mol 이다.)

36.3

72.6

해설

Van der Waals 식  $\left(P + a\dfrac{n^2}{V^2}\right)(V - nb) = nRT$ 을 이용해 질소 140kg(약 5000mol)의 압력을 구한다.
nb = 5000 × 0.0386 = 193L, V-nb = 400-193 = 207L
n/V = 5000/400 = 12.5mol/L, a(n/V)² = 1.351 × 12.5² ≈ 211.1atm
nRT = 5000 × 0.0821 × 473 ≈ 194,150atm·L
P = 194,150/207 - 211.1 ≈ 937.9 - 211.1 ≈ 726.8atm으로, 약 726atm이다.

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