상온에서 총부피(V^t)가 2,000 cm 3 인 2성분계 등몰 혼합용액을 만들고자 할 때, 투입해야 하는 각 성분의 부피 V_1^t, V_2^t를 바르게 연결한 것은? (단, 성분 1의 부분 몰부피와 순수 몰부피는 각각 \overline{V_1} ＝ 30 cm 3 mol -1 , V_1 ＝ 32 cm 3 mol -1 이고, 성분 2의 부분 몰부피와 순수 몰부피는 각각 \overline{V_2} ＝ 10 cm 3 mol -1 , V_2 ＝ 12 cm 3 mol -1 이다. 두 성분은 반응하지 않으며, 혼합열과 증발은 무시한다) V…

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상온에서 총부피(V^t)가 2,000 cm3인 2성분계 등몰 혼합용액을… | [7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 화공열역학] 23년 1회차

상온에서 총부피( $V^t$ )가 2,000 cm³인 2성분계 등몰 혼합용액을 만들고자 할 때, 투입해야 하는 각 성분의 부피  $V_1^t$ ,  $V_2^t$ 를 바르게 연결한 것은? (단, 성분 1의 부분 몰부피와 순수 몰부피는 각각  $\overline{V_1}$  ＝ 30 cm³ mol^-1,  $V_1$  ＝ 32 cm³ mol^-1이고, 성분 2의 부분 몰부피와 순수 몰부피는 각각  $\overline{V_2}$  ＝ 10 cm³ mol^-1,  $V_2$  ＝ 12 cm³ mol^-1이다. 두 성분은 반응하지 않으며, 혼합열과 증발은 무시한다)
 $V_1^t$ [cm³]  $V_2^t$ [cm³]

1,500 500

1,500 600

1,600 500

1,600 600

해설

성분 1은 1,600 cm³, 성분 2는 600 cm³를 투입해야 한다.
혼합용액의 총부피는 부분 몰부피로  $V^t=n_1\overline{V_1}+n_2\overline{V_2}$ 이다. 등몰이므로  $n_1=n_2=n$ 이다.
 $2000=n(30+10)\ \Rightarrow\ n=50\ \mathrm{mol}$ 
투입 부피는 순수 몰부피로 계산한다.
 $V_1^t=50\times32=1600\ \mathrm{cm^3}$ 
 $V_2^t=50\times12=600\ \mathrm{cm^3}$ 
투입 부피에 부분 몰부피를 쓰면 1,500과 500이 나오는데, 이는 혼합 후 각 성분이 차지하는 몫이다.
한 성분만 순수 몰부피로 바꾼 조합은 계산 기준이 섞인 값이다.

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