2015년05월31일 71번

[산업환기]
분압이 1.5mmHg인 물질이 표준상태의 공기중에서 도달할 수 있는 최고 농도(용량농도)는 약 얼마인가?

① 0.2%
② 1.1%
③ 2%
④ 11%

(정답률: 45%)

문제 해설

분압이 1.5mmHg인 물질의 표준상태에서의 농도를 구하기 위해서는 이상기체법칙을 이용해야 한다. 이상기체법칙에 따르면, PV=nRT이다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다. 이를 변형하면, n/V = P/RT이다. 이를 용량농도로 나타내면, C = n/V = P/RT이다. 따라서, 용량농도는 압력과 온도에 비례하고, 몰수와 부피에 반비례한다.

표준상태에서의 온도는 273K이고, 기체상수는 0.0821 L·atm/mol·K이다. 따라서, 분압이 1.5mmHg인 물질의 용량농도는 C = 1.5/760/0.0821/273 x 100% = 0.0022%이다. 따라서, 가장 가까운 보기는 "0.2%"이다. 이는 반올림한 값으로, 정확한 값은 0.22%이다.

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