내용적 2 m3인 저장탱크에 산소(O2)가 27 ℃, 게이지압력 0.9… | [가스기능장 필기] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 26년 1회차

내용적 2 m³인 저장탱크에 산소(O₂)가 27 ℃, 게이지압력 0.9 MPa로 들어 있다. 산소를 이상기체로 볼 때 탱크 안 산소의 질량은 약 몇 kg인가? (단, 대기압은 0.1 MPa, 기체상수 R = 8.314 J/(mol·K), 산소의 원자량은 16이다.)

12.8 kg

23.1 kg

25.7 kg

28.2 kg

해설

절대압력 1.0 MPa, 절대온도 300 K, 분자량 32 g/mol을 상태방정식에 넣으면 약 25.7 kg이다.
 $P=0.9+0.1=1.0\ \mathrm{MPa}=1.0\times 10^{6}\ \mathrm{Pa},\quad T=27+273=300\ \mathrm{K}$ 
 $n=\dfrac{PV}{RT}=\dfrac{1.0\times 10^{6}\times 2}{8.314\times 300}\fallingdotseq 802\ \mathrm{mol}$ 
 $m=802\times 32\fallingdotseq 25\,660\ \mathrm{g}\fallingdotseq 25.7\ \mathrm{kg}$ 
12.8 kg은 분자량 32 대신 원자량 16을 곱한 값이다.
23.1 kg은 게이지압력 0.9 MPa를 절대압력으로 고치지 않은 값이다.
28.2 kg은 온도를 300 K가 아닌 273 K로 둔 값이다.

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