공기 10kg과 수증기 1kg이 혼합되어 10m3의 용기 안에 들어있다. 이 혼합 기체의 온도가 60℃라면, 이 혼합 기체의 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 수증기 및 공기의 기체상수는 각각 0.462 및 0.287kJ/(kg⋅K)이고 수증기는 모두 기체 상태이다.)
해설
돌턴의 분압 법칙에 따라 혼합 기체의 전압은 각 성분의 분압의 합이며, 각 성분은 이상기체 상태식 P=VmRT 로 구한다. 온도 T=60+273=333 K, V=10 m³이다.
공기: Pa=1010×0.287×333≈95.6 kPa
수증기: Pv=101×0.462×333≈15.4 kPa
전압 P=95.6+15.4≈111 kPa 로 ③이 정답이다.