내용적 40L 의 고압용기를 100atm 의 압력으로 산소를 충전한 후… | [가스기능장 필기] 25년 2회차 기출문제 상세 페이지
1[가스기능장 필기] 25년 2회차
내용적 40L 의 고압용기를 100atm 의 압력으로 산소를 충전한 후 2kg에 해당하는 가스를 사용하였다면 용기의 압력은 약 몇 atm 이 되는가? (단, 온도의 변화는 없는 것으로 가정한다.)
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해설
내용적 40L, 100atm으로 충전된 산소의 초기 몰수는 이상기체법칙(PV=nRT, R=0.082atm·L/mol·K, 0℃=273K 기준)으로 n=(100×40)/(0.082×273)≈178.7mol이며, 분자량 32g/mol을 곱하면 초기 질량은 약 5.72kg이다.
여기서 2kg을 사용하면 남은 질량은 5.72-2=3.72kg이고, 압력은 질량(몰수)에 비례하므로 남은 압력은 100×(3.72/5.72)≈65atm이 된다.
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