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공기 10kg과 수증기 1kg이 혼합되어 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 17년 1회차

공기 10kg10kg과 수증기 1kg1kg이 혼합되어 10m310m^3의 용기 안에 들어있다. 이 혼합 기체의 온도가 6060℃라면, 이 혼합 기체의 압력은 약 몇 kPakPa인가? (단, 수증기 및 공기의 기체상수는 각각 0.4620.4620.287kJ/(kgK)0.287kJ/(kg·K)이고 수증기는 모두 기체 상태이다.)

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145

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126

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111

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95.6

해설

돌턴의 분압 법칙에 따라 혼합 기체의 전압은 각 성분의 분압의 합이며, 각 성분은 이상기체 상태식 P=mRTVP = \dfrac{mRT}{V} 로 구한다. 온도 T=60+273=333T = 60 + 273 = 333 K, V=10V = 10 m³이다.
공기: Pa=10×0.287×3331095.6P_a = \dfrac{10 \times 0.287 \times 333}{10} \approx 95.6 kPa
수증기: Pv=1×0.462×3331015.4P_v = \dfrac{1 \times 0.462 \times 333}{10} \approx 15.4 kPa
전압 P=95.6+15.4111P = 95.6 + 15.4 \approx 111 kPa 로 ③이 정답이다.