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1[소방시설관리사 1차] 14년 1회차
압축공기용 탱크 내부의 온도는 20℃이고, 계기압력은 345kPa이다. 이때 이상기체의 가정 하에 탱크 내에 공기의 밀도는 약 몇 kg/m3 인가? (단, 대기압은 101.3kPa, 공기의 기체상수는 286.9J/kgㆍ이다.)
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0.08
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4.10
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5.31
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77.78
해설

이상기체 상태방정식을 이용해 공기의 밀도를 구하는 문제로, 압력은 절대압력으로 환산해야 한다.

절대압력은 계기압력과 대기압을 더한 값이다.
P=345+101.3=446.3 kPa=446300 PaP = 345 + 101.3 = 446.3\ \mathrm{kPa} = 446300\ \mathrm{Pa}

온도는 절대온도로 변환하고 밀도 공식 ρ=PRT\rho = \dfrac{P}{RT}에 대입한다.
ρ=446300286.9×2935.31 kg/m3\rho = \dfrac{446300}{286.9 \times 293} \approx 5.31\ \mathrm{kg/m^3}

따라서 탱크 내 공기의 밀도는 약 5.31kg/m³이다.

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