모두CBT

다음 조건에서 조성비를 이용하여 공기의 밀도(kg/m3)를 구하시오.•… | 2016년 산업위생관리기사실기(필답형) 3회차 기출문제 상세 페이지

12

다음 조건에서 조성비를 이용하여 공기의 밀도(kg/m3)를 구하시오.

• 25 ℃, 1기압 기준이다.
• 공기의 조성비는 질소(분자량 28) 78 %, 산소(분자량 32) 21 %, 아르곤(분자량 40) 0.9 %, 이산화탄소(분자량 44) 0.03 %이며, 그 밖의 성분은 고려하지 않는다.

해설

M‾=28×0.78+32×0.21+40×0.009+44×0.0003=28.9332 g/mol\overline{M}=28\times0.78+32\times0.21+40\times0.009+44\times0.0003=28.9332\ \mathrm{g/mol}

ρ=28.933224.45=1.183 g/L\rho=\dfrac{28.9332}{24.45}=1.183\ \mathrm{g/L}

1.18 kg/m3


[해설]

기체 밀도는 평균분자량 ÷ 몰부피로 구한다. 기체의 부피분율은 곧 몰분율이므로 조성비로 가중평균해 평균분자량을 얻는다.

25 ℃·1기압의 몰부피는 22.4×298/273 = 24.45 L/mol이다.
M‾=28×0.78+32×0.21+40×0.009+44×0.0003=28.9332 g/mol\overline{M}=28\times0.78+32\times0.21+40\times0.009+44\times0.0003=28.9332\ \mathrm{g/mol}
ρ=28.933224.45=1.183 g/L\rho=\dfrac{28.9332}{24.45}=1.183\ \mathrm{g/L}
1.18 kg/m3

혼동 주의: g/L와 kg/m3는 수치가 같아 환산할 필요가 없다. 0.9 %는 0.009, 0.03 %는 0.0003으로 옮긴다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.