출제 19-225 ℃, 1기압에서 일산화탄소(CO)의 허용농도 10 p… | [산업안전산업기사 실기·필답형] 최빈출 1회 출제 상세 페이지

CO = 12 + 16 = 28 g

10 ppm = 10 / 1000 000 으로 환산하면,

28 g * 10 / 1000 000 = 28*10/1000 mg

기체 부피를 22.4 L 라고만 알면, 이 문제는 틀린다.

22.4 L 는 표준 (0 ℃, 1기압) 상태이므로, 이를 25 ℃로 환산)

만능식 PV = nRT에서

V/T = 일정

22.4/(0+273) = V2 / (25+273)

이므로 V2 = 22.4*(25+273)/(0+273) = 24.45 L

답은 28*10/1000 mg / 24.45 L = 28*10/1000/24.45 mg/L

그런데, 문제는 mg/m³ 을 요구하니,

1000 L = 1 m³,

1 L = 1/1000 m³ 이므로

28*10/1000/24.45 mg/L = 28*10/1000/24.45 mg/ (1/1000 m³ )

= 28*10/24.45 mg/m³ = 11.45 mg/m³

[해설]

ppm(부피비)을 mg/m³로 바꿀 때는 분자량과 해당 온도의 기체 1몰 부피를 쓴다. 22.4 L는 0 ℃ 기준이므로 25 ℃로 보정해야 한다.

CO 분자량
12 + 16 = 28 g/mol

25 ℃, 1기압의 몰부피(샤를 법칙)
V₂ = 22.4 × (273 + 25) / 273 = 24.45 L

환산식
mg/m³ = ppm × 분자량 / 24.45
= 10 × 28 / 24.45
= 11.45 mg/m³

혼동 주의: 22.4 L를 그대로 넣으면 12.5 mg/m³가 나와 오답이 된다.