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1[소방시설관리사 1차] 24년 1회차

소화약제로 사용된 4℃의 물이 모두 200℃ 과열수증기로 변화하였다면, 물은 약 몇 배 팽창하였는가? (단, 화재실은 대기압상태로 화재발생 전·후 압력의 변화는 없으며, 과열수증기는 이상기체로 가정한다. 4℃에서의 물의 밀도 = 1g/cm³, H 및 O의 원자량은 각각 1과 16 이다.)

1,700

1,928

2,156

2,383

해설

물의 부피 팽창배수는 이상기체 상태방정식으로 구한다.
물 1g은  $\dfrac{1}{18}\ \mathrm{mol}$ 이며, 200℃(473K) 과열수증기의 부피는  $V = \dfrac{nRT}{P} = \dfrac{\frac{1}{18}\times 8.314 \times 473}{101325} \approx 0.002157\ \mathrm{m^3} = 2157\ \mathrm{cm^3}$  이다.
4℃ 물 1g의 부피는 밀도가  $1\ \mathrm{g/cm^3}$ 이므로  $1\ \mathrm{cm^3}$ 이고, 팽창배수는  $2157/1 \approx 2{,}156$  배이다.

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