어떤 용기의 체적이 0.5m 3 이고, 이때 온도가 25℃이다. 용기내에 분자량 24인 이상기체 10㎏ 이 들어있을 때 이 용기의 압력은 약 몇 ㎏/cm 2 인가? (단, 대기압은 1.033㎏/cm 2 로 한다.)

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1[가스기사 필기] 18년 1회차

어떤 용기의 체적이 0.5m³이고, 이때 온도가 25℃이다. 용기내에 분자량 24인 이상기체 10㎏ 이 들어있을 때 이 용기의 압력은 약 몇 ㎏/cm²인가? (단, 대기압은 1.033㎏/cm²로 한다.)

10.5

15.5

20.5

25.5

해설

이상기체 상태방정식  $PV = \dfrac{G}{M}RT$ 을 이용한다. 여기서  $G=10$ ㎏,  $M=24$ ㎏/kmol,  $V=0.5$ m³,  $T=25+273=298$ K, 기체상수  $R=848$ kgf·m/(kmol·K)이다.
대입하면  $P=\dfrac{GRT}{MV}=\dfrac{10\times848\times298}{24\times0.5}\approx2.11\times10^{5}$ kgf/m²이고,  $1$ m² $=10^{4}$ cm²이므로 절대압력은 약  $21.1$ ㎏/㎠이 된다.
여기서 대기압  $1.033$ ㎏/㎠을 빼 게이지압력으로 환산하면 약  $20.0$ ㎏/㎠이며, 선택지로 제시된 값 가운데 20.5가 이에 가장 가깝다.

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