체적이 10m3인 변형하지 않는 용기 내에 산소 2kg과 수소 2kg로… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 16년 2회차

체적이 10m³인 변형하지 않는 용기 내에 산소 2kg과 수소 2kg로 구성된 혼합 기체가 들어있다. 용기 내의 온도가 30℃일 때 용기 내 압력은 몇 kPa인가? (단, 산소의 기체상수는 259.8J/kg∙K,수소의 기체상수는 4147J/kg∙K이며, 화학반응은 일어나지 않는 것으로 한다.)

267.2

271.3

277.3

281.3

해설

화학반응이 없는 혼합기체이므로 돌턴의 분압법칙에 따라 각 성분의 분압을 이상기체 상태방정식  $P=\dfrac{mRT}{V}$  으로 각각 구한 뒤 합산한다. 온도는  $T=303.15\text{K}$  이다.
산소 분압은  $P_{O_2}=\dfrac{2\times259.8\times303.15}{10}\approx15.8\text{kPa}$ , 수소 분압은  $P_{H_2}=\dfrac{2\times4147\times303.15}{10}\approx251.4\text{kPa}$  이다.
따라서 전체 압력은  $15.8+251.4\approx267.2\text{kPa}$  로 계산된다.

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