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호수의 수면 온도가 300 K으로 유지될 때, 물에 용해된 공기의 몰분… | [7급 국가직 전달현상] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전달현상] 21년 1회차
호수의 수면 온도가 300 K으로 유지될 때, 물에 용해된 공기의 몰분율은? (단, 300 K에서 물의 포화증기압은 2.0 kPa, 300 K에서 물에 용해되는 공기의 Henry 상수는 70,000 bar, 호수 수면에서 대기압은 100 kPa이며, 공기와 수증기는 모두 이상기체이다)
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1.4 × 10-6
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7.0 × 10-6
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1.4 × 10-5
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7.0 × 10-5
해설

물에 용해된 공기의 몰분율은 1.4×10−51.4\times10^{-5}이다.

Henry 법칙에는 전압이 아니라 공기의 분압을 넣어야 한다. 수면 위 기체에는 포화 수증기가 섞여 있으므로 pair=100−2.0=98 kPa=0.98 barp_{air} = 100 - 2.0 = 98\ \mathrm{kPa} = 0.98\ \mathrm{bar}

xair=pairH=0.9870000=1.4×10−5x_{air} = \dfrac{p_{air}}{H} = \dfrac{0.98}{70000} = 1.4\times10^{-5}

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