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1[위험물산업기사 필기] 22년 2회차

1기압, 100℃에서 액체 상태의 물이 수증기로 변하면 부피가 약 몇 배로 증가하는가?

1

530~540

2

900~1,100

3

1,600~1,700

4

2,300~2,400

해설

물 1mol(질량 18g, 액체 밀도 약 1 g/mL1\ \text{g/mL} 가정)의 액체 부피는 약 18 mL=0.018 L18\ \text{mL}=0.018\ \text{L}이다.

100℃(T=373 KT=373\ \text{K}), 1기압에서 기체(수증기) 1mol의 부피는 이상기체 상태방정식으로 V=nRTP=1×0.0821×373130.6 LV=\dfrac{nRT}{P}=\dfrac{1\times0.0821\times373}{1}\approx30.6\ \text{L}이다.

따라서 부피 증가배수는 30.6 L0.018 L1,700\dfrac{30.6\ \text{L}}{0.018\ \text{L}}\approx1{,}700배로, 실측 수증기표 기준으로도 약 1,600~1,700배 범위에 해당하여 정답은 ③이다. 나머지 보기(①530~540, ②900~1,100, ④2,300~2,400)는 이 계산값과 맞지 않는다.