산소 120 kg 20℃ 125 kgf/cm2 용기 내용적은 몇 L

산소 120 kg 20℃ 125 kgf/cm2 용기 내용적은 몇 L

 

 

산소 용기에 산소 120 kg이 들어있을 때

20℃에서의 절대압력이 125 kgf/cm2이었다면

용기의 내용적은 몇 L인가?

 

 

산소 용기에 산소 120 kg이 들어있을 때 20℃에서의 절대압력이 125 kgf/cm2이었다면 용기의 내용적은 몇 L인가?

(단, 산소의 가스정수는 26.5로 한다.)

 

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1 atm = 1.033 kg/cm2

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9917 )

 

 

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

부피를 계산하면,

V = nRT / P

= (120000/32) (0.08206) (273.15+20) / (125/1.033)

= 745.5 L

 

 

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PV = GRT

> P: 압력(kg/m2)

> V: 부피(m3)

> G: 가스중량(kg)

> T: 절대온도(K)

> R: 가스정수(kg•m/kmol•K) = 848/분자량

 

 

 

1 kgf/cm2 = 10000 kgf/m2 이므로,

( 1 m2 = 10000 cm2 )

 

125 kgf/cm2 × (10000 kgf/m2 / 1 kgf/cm2) = 125×10^4 kgf/m2

 

 

 

V = GRT / P

= [(120) (848/32) (273+20)] / (125×10^4)

= 0.74539 m3

[ 848/32 대신 26.5를 대입해도 결과는 같음. ]

 

 

 

1 m3 = 1000 L 이므로,

0.74539 m3 × (1000 L / 1 m3) = 745.4 L

 

 

 

 

[참고] 문제 해설지에서

분자의 ×10^3 은 m3 단위를 L 단위로 환산

분모의 ×10^4 은 kgf/cm2 단위를 kgf/m2 단위로 환산

하기 위해 사용한 것임.

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/19008 ] 산소가 20℃에서 5m3의 탱크 속에 들어 있다. 이 탱크의 압력이 10 kg/cm2 이라면 산소의 중량은 몇 kg 인가?

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/19009 ] 20℃, 120 atm의 산소 100 kg이 들어 있는 용기의 내용적은 약 몇 m3인가?

 

 

 

[키워드] 산소의 가스정수 기준문서, 산소의 가스정수 사전