밸브를 열어 두 기체를 혼합. CO2 + H2

밸브를 열어 두 기체를 혼합. CO2 + H2

 

 

온도가 일정한 상태에서 아래와 같은 장치의 밸브를 열어 두 기체를 혼합하였다.

CO2: 부피 3 L, 압력 150 torr

H2: 부피 1 L, 압력 50 torr

a) 각 기체의 분압과 b) 몰 비를 계산하시오.

 

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a)

보일의 법칙으로 각 기체의 분압을 계산하면,

PV = P’V’

 

(150 torr) (3 L) = (? torr) (4 L)

? = (150) (3) / (4) = 112.5 torr CO2

 

(50 torr) (1 L) = (? torr) (4 L)

? = (50) (1) / (4) = 12.5 torr H2

 

전체 압력 = 112.5 + 12.5 = 125 torr

( 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/11107 )

 

 

b)

돌턴의 분압 법칙으로 각 기체의 몰분율을 계산하면,

X_A = P_A / P_T

A 성분의 몰분율 = A 성분의 분압 / 전체 압력

( 식 설명 https://ywpop.tistory.com/48 )

 

CO2의 몰분율 = 112.5 / 125 = 0.9

 

H2의 몰분율 = 12.5 / 125 = 0.1

 

 

각 기체의 몰 비 = CO2 : H2 = 9 : 1

 

 

 

[키워드] 혼합 기체의 분압 기준문서, 혼합 기체의 몰분율 기준문서, 밸브 기준문서, 보일의 법칙과 돌턴의 분압 법칙, open_stop