이상기체법칙이 적용된다고 가정할 경우 용적이 5.5m 3 인 용기에 질소 28kg을 넣고 가 열하여 압력이 10atm 이 될 때 도달하는 기체의 온도 (℃)는?

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1[화공기사 필기] 18년 3회차

이상기체법칙이 적용된다고 가정할 경우 용적이 5.5m³인 용기에 질소 28kg을 넣고 가 열하여 압력이 10atm 이 될 때 도달하는 기체의 온도 (℃)는?

81.51

176.31

287.31

397.31

해설

이상기체 상태방정식으로 구한 질소의 최종 온도는 약 397℃이다.
질소 28kg은  $n = \dfrac{28{,}000\ \mathrm{g}}{28\ \mathrm{g/mol}} = 1000\ \mathrm{mol}$ 이고,  $PV=nRT$ 에서
 $T = \dfrac{PV}{nR} = \dfrac{10\ \mathrm{atm}\times5500\ \mathrm{L}}{1000\ \mathrm{mol}\times0.0821\ \mathrm{L\cdot atm/(mol\cdot K)}} \approx 670\ \mathrm{K}$ 
절대온도를 섭씨로 바꾸면  $670 - 273 \approx 397\,^{\circ}\mathrm{C}$ 이다.

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