이상기체법칙이 적용된다고 가정할 때 용적이 5.5m 3 인 용기에 질소 28kg 을 넣고 가열하여 압력이 10atm 이 될 때 도달하는 기체의 온도(℃)는?

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1[화공기사 필기] 15년 2회차

이상기체법칙이 적용된다고 가정할 때 용적이 5.5m³ 인 용기에 질소 28kg 을 넣고 가열하여 압력이 10atm 이 될 때 도달하는 기체의 온도(℃)는?

81.51

176.31

287.31

397.31

해설

도달하는 기체의 온도는 약 397℃이다.
질소 28kg은  $\dfrac{28000}{28}=1000\ \mathrm{mol}$ 이며, 이상기체 상태방정식  $PV=nRT$ 에서  $T=\dfrac{PV}{nR}=\dfrac{10\times5500}{1000\times0.082}\approx670.7\ \mathrm{K}$ 이다.
섭씨로 환산하면  $670.7-273.15\approx397.5\,^\circ\mathrm{C}$ 로, 사용하는 기체상수 값에 따라 397.3℃ 부근으로 계산된다.

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