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1[가스기능장 필기] 16년 2회차

내용적 40[L]의 용기에 20[℃]에서 게이지압력으로 139기압까지 충전된 수소가 공기 중에서 연소했다고 하면 약 몇 [kg]의 물이 생성되겠는가? (단, 이상기체로 간주하고, 표준상태에서 연소하는 것으로 한다.)

2.1

4.2

해설

수소 연소반응식은  $\mathrm{H_2 + \dfrac{1}{2}O_2 \rightarrow H_2O}$ 이므로, 생성되는 물의 몰수는 소모된 수소의 몰수와 같다.
용기 속 수소의 절대압력은 게이지압력 139기압에 대기압 1기압을 더한 140기압이며, 이상기체 법칙  $n = \dfrac{PV}{RT}$ 에  $P=140\ \mathrm{atm}$ ,  $V=40\ \mathrm{L}$ ,  $T=293\ \mathrm{K}$ 를 대입하면  $n \approx 233\ \mathrm{mol}$ 이 된다.
생성되는 물의 질량은  $233 \times 18 \approx 4190\ \mathrm{g} \approx 4.2\ \mathrm{kg}$ 이다.

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