온도 200[℃], 부피 400[L]의 용기에 질소140[kg]을 저장… | [가스기능장 필기] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기능장 필기] 10년 1회차

온도 200[℃], 부피 400[L]의 용기에 질소140[kg]을 저장할 때 필요한 압력을 Vander Waals 식을 이용하여 계산하면 약 몇 [atm]인가? (단, a = 1.351[atm·L²/mol² = 0.0386(L/mol]이다)

36.3

72.6

해설

질소 140kg은  $n = \dfrac{140000}{28} = 5000\,\mathrm{mol}$ 이며, 이를 반데르발스식에 대입해 압력을 구한다.
 $P = \dfrac{nRT}{V-nb} - a\left(\dfrac{n}{V}\right)^2$ 
 $P = \dfrac{5000 \times 0.0821 \times 473}{400-5000\times0.0386} - 1.351\times\left(\dfrac{5000}{400}\right)^2$ 
분모는  $400-193=207$ 이므로, 계산하면  $P \approx 938.0 - 211.1 \approx 726\,\mathrm{atm}$ 이 된다.

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