공기 29 kg과 수증기 36 kg을 혼합하여 30 m3

공기 29 kg과 수증기 36 kg을 혼합하여 30 m3

 

 

공기 29 kg과 수증기 36 kg을 혼합하여 30 m3의 탱크 안에 넣었다.

지금 혼합기체의 온도를 77℃로 할 때 탱크의 압력은?

 

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공기의 평균 분자량 = 29 g/mol 이므로,

( 설명 https://ywpop.tistory.com/3707 )

공기 29 kg의 몰수를 계산하면,

29000 g / (29 g/mol) = 1000 mol

 

 

수증기, 즉 H2O의 분자량 = 18 g/mol 이므로,

수증기 36 kg의 몰수를 계산하면,

36000 g / (18 g/mol) = 2000 mol

 

 

전체 몰수 = 1000 + 2000 = 3000 mol

 

 

PV = nRT 이므로,

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

 

P = nRT / V

= (3000) (0.08206) (273.15+77) / 30000

= 2.87 atm

 

 

 

[참고]

STP 조건(0℃, 1기압)에서 기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

( 설명 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

STP 조건에서 공기 29 kg의 부피를 계산하면,

> 29000 g / (29 g/mol) = 1000 mol

> 1000 mol × (22.4 L/mol) = 22400 L

> 22400 L × (1 m3 / 1000 L) = 22.4 m3

 

STP 조건에서 수증기 36 kg의 부피를 계산하면,

36000 g / (18 g/mol) × (22.4 L/mol) × (1 m3 / 1000 L) = 44.8 m3