뚜껑이 개방된 용기 안에 1기압, 10℃의 공기가 있습 상세 페이지
뚜껑이 개방된 용기 안에 1기압, 10℃의 공기가 있습니다. 이 용기를 400℃로 가열할 때, 처음 공기량의 몇 배가 용기 밖으로 나오는지 계산하시오. (단, 용기의 부피는 일정하며, 공기는 이상기체로 가정합니다.)
[문제 조건]
- 초기 온도: 10℃
- 최종 온도: 400℃
- 용기 상태: 뚜껑 개방 (대기압 유지)
- 가정: 용기 부피 일정, 공기는 이상기체
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해설
1.378배
[해설]
개방된 용기이므로 압력(P)은 일정합니다.
샤를의 법칙(V/T = 일정, T는 절대온도)을 적용합니다.
처음 온도 T₁ = 10℃ = 283.15 K
나중 온도 T₂ = 400℃ = 673.15 K
V₁/T₁ = V₂/T₂
=> V₂ = V₁ × (T₂/T₁)
V₂ = V₁ × (673.15 K / 283.15 K) = 2.378 V₁
용기 밖으로 나온 공기의 부피 = V₂ - V₁ = 2.378 V₁ - V₁ = 1.378 V₁따라서 처음 공기량의 1.378배가 용기 밖으로 나옵니다.