2.74×10^3 g N2 3.75×10^7 Pa 18.7℃ 1.80×10^5 Pa

2.74×10^3 g N2 3.75×10^7 Pa 18.7℃ 1.80×10^5 Pa

 

 

A compressed cylinder of gas contains 2.74×10^3 g of N2 gas

at a pressure of 3.75×10^7 Pa and a temperature of 18.7℃.

What volume of gas has been released into the atmosphere

if the final pressure in the cylinder is 1.80×10^5 Pa?

Assume ideal behaviour and that the gas temperature is unchanged.

 

 

 

[참고] 강철 용기의 부피는 일정

“기체의 부피 = 기체를 담고있는 용기의 부피” 이고,

“압축 실린더 = 강철 용기” 인데,

강철 용기는 부피가 일정하다고 간주한다.

 

 

[ 그림 출처 Wikimedia ] medical oxygen cylinders. 의료용 산소통.

산소통, 수소통, 질소통 등 고압가스 용기는 강철로 만들어져 있다.

 

강철 용기에 들어있던 기체가 전부 빠져나갔다고 해서,

강철 용기는, 고무 풍선처럼, 짜부러지지 않는다.

 

 

 

PV = nRT 에서,

( 참고: PV = nRT https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

실린더의 부피는 일정하므로,

 

V = n1 RT / P1 = n2 RT / P2

---> n1 / P1 = n2 / P2

 

> n1, P1: 초기 N2의 몰수와 초기 압력

> n2, P2: 최종 N2의 몰수와 최종 압력

 

 

 

N2의 몰질량 = 28 g/mol 이므로,

n1 = (2.74×10^3 / 28) mol

 

1 atm = 101325 Pa 이므로,

P1 = (3.75×10^7 / 101325) atm

P2 = (1.80×10^5 / 101325) atm

 

 

 

n2 = (n1 / P1) × P2

= (2.74×10^3 / 28) / (3.75×10^7 / 101325) × (1.80×10^5 / 101325)

= 0.470 mol

 

 

 

대기(1 atm) 중으로 방출된 N2의 부피를 계산하면,

V = nRT / P

= [(2.74×10^3 / 28) – 0.470] (0.08206) (273.15+18.7) / 1

= 2332 L

 

 

 

답: 2.33×10^3 L

 

 

 

 

[키워드] 3.57×10^7 Pa 18.7℃ N2 gas 2.74×10^3 g 1.8×10^5 Pa, 3.57×10^7 Pa 18.7℃ N2 gas dic, 얼마만큼의 부피의 기체를 대기로 방출, 강철 용기 기준, 강철 용기 사전

 

[FAQ] [①23/03/23] [②24/03/31]