2018년04월28일 62번

[산업환기]
21℃, 1기압에서 벤젠 1.5L가 증발할 때, 발생하는 증기의 용량은 약 몇 L인가?(단, 벤젠의 분자량은 78.11, 비중은 0.879이다.)

① 305.1
② 406.8
③ 457.7
④ 542.2

(정답률: 39%)

문제 해설

이 문제는 클라푸롱 방정식을 이용하여 풀 수 있다.

클라푸롱 방정식은 다음과 같다.

PV = nRT

여기서 P는 압력, V는 부피, n은 몰수, R은 기체상수, T는 온도를 나타낸다.

이 문제에서는 압력과 온도가 주어졌으므로, 부피를 구하기 위해 몰수를 계산해야 한다.

먼저, 벤젠의 비중을 이용하여 부피를 계산한다.

1.5L × 0.879 = 1.3185kg

이제 몰수를 계산하기 위해 질량을 몰질량으로 변환한다.

1.3185kg ÷ 78.11g/mol = 0.0169mol

이제 클라푸롱 방정식을 이용하여 부피를 계산한다.

V = nRT/P

V = 0.0169mol × 0.0821 L·atm/mol·K × 294K / 1atm

V = 0.4068L

따라서, 발생하는 증기의 용량은 약 0.4068L이다. 이 값은 보기에서 "406.8"에 해당하며, 단위는 L이다.

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