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0.3g의 이상기체가 750mmHg, 25℃에서 차지하는 용적이 300… | [가스기사 필기] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 15년 1회차
0.3g의 이상기체가 750mmHg, 25℃에서 차지하는 용적이 300mL이다. 이 기체 10g 이 101.325kPa에서 1L가 되려면 온도는 약 몇℃가 되어야 하는가?
1
-243℃
2
-30℃
3
30℃
4
298℃
해설

같은 기체이므로 이상기체 상태방정식 PV=mMRTPV=\dfrac{m}{M}RT에서 몰질량 MM이 소거되도록 두 상태를 비교하면 P1V1m1T1=P2V2m2T2\dfrac{P_1V_1}{m_1T_1}=\dfrac{P_2V_2}{m_2T_2}가 성립한다.

정리하면 T2=T1×P2V2P1V1×m1m2T_2=T_1\times\dfrac{P_2V_2}{P_1V_1}\times\dfrac{m_1}{m_2}이다.

T1=298KT_1=298\text{K}, P1=750mmHg99.99kPaP_1=750\text{mmHg}\approx99.99\text{kPa}, V1=0.3LV_1=0.3\text{L}, P2=101.325kPaP_2=101.325\text{kPa}, V2=1LV_2=1\text{L}, m1=0.3gm_1=0.3\text{g}, m2=10gm_2=10\text{g}를 대입하면 T2298×3.378×0.0330.2KT_2\approx298\times3.378\times0.03\approx30.2\text{K}가 된다.

절대온도 30.2K를 섭씨로 바꾸면 30.2273243C30.2-273\approx-243{}^\circ\mathrm{C}가 된다.

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