탄산칼슘 200kg을 완전히 하소(煆燒; calcination)시켜 생… | [화공기사 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

탄산칼슘의 열분해 반응은 $\mathrm{CaCO_3 \rightarrow CaO + CO_2}$이고, 탄산칼슘 200kg에서 생성되는 $\mathrm{CO_2}$의 몰수를 구한 후 이상기체 상태방정식으로 용적을 계산한다. 탄산칼슘 분자량이 100g/mol이므로 200kg = 200,000g은 $200,000 \div 100 = 2,000\text{ mol}$이고, 1:1 반응비에 따라 $\mathrm{CO_2}$ 생성량도 2,000mol이다. 이상기체 상태방정식 $PV = nRT$에서 $V = \frac{nRT}{P}$이다. 
주어진 값: $n = 2,000\text{ mol}$, $T = 25 + 273 = 298\text{ K}$, $P = 740\text{ mmHg} = \frac{740}{760}\text{ atm} = 0.9737\text{ atm}$, $R = 0.08206\mathrm{L·atm/(mol{\cdot}K)}$를 대입하면 $V = \frac{2,000 \times 0.08206 \times 298}{0.9737} = \frac{48,867.6}{0.9737} = 50,184\text{ L} = 50.184\text{ m}^3$이다. 따라서 용적은 약 50.22m³이다.