이상기체방정식. R = 0.2968 kJ/kg•K

이상기체방정식. R = 0.2968 kJ/kg•K

 

 

주어진 조건에서 기체의 압력을 계산하시오.

> 기체: 질소(N2)

> 온도: 25℃

> 단위질량당 부피: 0.9 m^3/kg

단, 질소의 기체상수, R = 0.2968 kJ/kg•K

 

---------------------------------------------------

 

[ 물리학자? (또는 공학자?)의 계산 ]

 

 

m = PV / RT 로부터,

( 참고 https://ecourses.ou.edu/cgi-bin/ebook.cgi?doc=&topic=fl&chap_sec=01.2&page=case_sol )

 

P = mRT / V

= [(1 kg) (0.2968 kJ/kg•K) (273.15+25 K)] / (0.9 m^3)

= 98.323244 kJ/m^3

 

 

1 Pa•m^3 = 1 J

1 Pa = 1 J/m^3

 

1 kJ/m^3 = 1000 Pa 이므로,

98.323244 kJ/m^3 × (1000 Pa / 1 kJ/m^3 )

= 98323.244 Pa

 

 

답: 98323 Pa

 

---------------------------------------------------

 

[ 화학자의 계산 ]

 

 

(0.9 m^3/kg) (1 kg / 1000 g) (1000 L / 1 m3) = 0.9 L/g

즉, 기체 1 g의 부피 = 0.9 L

 

 

N2의 몰질량 = 28 g/mol 이므로,

기체의 몰수를 계산하면,

1 g / (28 g/mol) = (1/28) mol

 

 

PV = nRT 로부터,

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

P = nRT / V

= [(1/28) (0.08206) (273.15+25)] / (0.9)

= 0.97088 atm

 

 

1 atm = 101325 Pa 이므로,

0.97088 atm × (101325 Pa / 1 atm) = 98374 Pa