2018년03월04일 64번

[산업환기]
용융로 상부의 공기 용량은 200m³/min, 온도는 400℃, 1기압이다. 이것을 21℃, 1기압의 상태로 환산하면 공기의 용량은 약 몇 m³/min가 되겠는가?

① 82.6
② 87.4
③ 93.4
④ 116.6

(정답률: 57%)

문제 해설

이 문제는 기체 상태 방정식을 이용하여 풀 수 있다. 기체 상태 방정식은 다음과 같다.

P1V1/T1 = P2V2/T2

여기서 P는 압력, V는 부피, T는 온도를 나타낸다. 문제에서는 상수인 압력과 온도가 주어졌으므로, 부피의 변화를 구하면 된다.

먼저, 용융로 상부의 부피를 구한다.

P1 = 1기압
V1 = 200m^3/min
T1 = 400℃ + 273.15 = 673.15K

다음으로, 환산된 상태의 부피를 구한다.

P2 = 1기압
V2 = ?
T2 = 21℃ + 273.15 = 294.15K

기체 상태 방정식에 대입하여 V2를 구한다.

P1V1/T1 = P2V2/T2
V2 = (P1V1T2)/(P2T1)
V2 = (1 × 200 × 294.15)/(1 × 673.15)
V2 = 87.4m^3/min

따라서, 환산된 상태에서의 공기 용량은 약 87.4m^3/min이 된다.

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