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25 ℃, 내용적 2 ㎥ 용기에 산소 1 kg, 질소 4 kg이 충전되… | 가스기능장 필답형 65~78회 중복제외 상세 페이지

25 ℃, 내용적 2 ㎥ 용기에 산소 1 kg, 질소 4 kg이 충전되어 있을 때 용기 내 압력 (㎪) 을 구하시오.

(단, 산소 질소는 이상기체로 가정하며,

기체상수 산소 R = 0.26 kJ/(kg K)

기체상수 질소 R = 0.30 kJ/(kg K)

해설

계산과정

(1 * .26 + 4*.3) * (273+25) / 2 - 101.325

​

답

116.22

​

해설

PV = nRT

PV = W/M RT

​

이식을 그대로 적용하는 것이 아니며,

문제에서 제시한 기체상수 단위에 kg이 이미 포함되어 있으므로

​

PV = RT 식을 적용하여,

P * 2 ㎥ = (1 kg * 0.26 kJ/(kg K) + 4 kg*.3 kJ/(kg K)) * (273+25) K

​

여기서, 우변이 단위가 kJ이 되는데,

J(일) = 힘 * 거리 = Pa * m 단위가 되어,

우변과 단위가 일치한다.

이해가 되지 않는다면, 아... 이걸 어떻게 설명하나..

​

계산하면,

P = (1 * .26 + 4*.3) * (273+25) / 2 = 217.54 ㎪ 인데,

이는 절대압력 ㎪a 이므로

게이지압력은 절대압력에서 대기압 101.325 ㎪를 빼면

​

P = 217.54 ㎪ a - 101.325 ㎪ = 116.22 ㎪ g

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