100 kPa 30℃ 질소(R = 0.26 kJ/kg•K)의 밀도(kg/m3)

100 kPa 30℃ 질소(R = 0.26 kJ/kg•K)의 밀도(kg/m3)

 

 

압력이 100 kPa이고 온도가 30℃인

질소(R = 0.26 kJ/kg·K)의 밀도(kg/m3)는?

 

 

19. 압력이 100 kPa 이고 온도가 30℃인 질소(R = 0.26 kJ/kg·K)의 밀도(kg/m3)는?

① 1.02

② 1.27

③ 1.42

④ 1.64

 

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밀도 = 질량 / 부피 이고,

( d = W / V )

 

n = W / M 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

PV = nRT 이므로,

 

n / V = P / RT

 

(W / M) / V = P / RT

 

d = W / V = PM / RT

---> R이 일반 기체 상수인 경우

( R = 0.08206 atm•L/mol•K = 8.314 J/mol•K )

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2933 )

 

 

 

R이 특정 기체 상수인 경우,

가령, 몰질량이 28 g/mol인 질소(N2)의 경우,

(8.314 J/mol•K) / (28 g/mol)

= 0.297 J/g•K

= 0.297 kJ/kg•K

---> 이 문제에선 이 값이 0.26 kJ/kg•K로 주어졌다.

 

 

 

d = P / RT

> d: 밀도 (kg/m3)

> P: 압력 (kPa)

> R: 특정기체상수 (kJ/kg•K)

> T: 절대온도 (K)

 

 

300x250

 

 

d = P / RT

= 100 / (0.26 × (273 + 30))

= 1.269 kg/m3

 

 

 

답: ② 1.27

 

 

 

 

[참고] 단위 설명

d = P / RT

= kPa / ((kJ/kg•K) × K)

= kPa / (kJ/kg)

 

 

1 J = 1 Pa•m3 이므로,

1 Pa = 1 J/m3

---> 1 kPa = 1 kJ/m3

( 참고 https://ywpop.tistory.com/11834 )

 

 

= (kJ/m3) / (kJ/kg)

= kg/m3

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2025/01/01-mpa-20-kgm3.html ]

압력이 0.1 MPa, 온도 20℃에서 공기의 밀도는 몇 kg/m3인가? 단, 공기의 기체상수는 287 J/kg•K이다.

 

[ 관련 글 https://ywpop.blogspot.com/2025/01/r.html ]

산소의 기체상수(R) 값은 약 얼마인가?

 

 

 

 

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