공기 중 산소의 몰분율과 질소의 몰분율 계산

공기 중 산소의 몰분율과 질소의 몰분율 계산

단, 공기의 밀도 = 1.146 kg/m3,

압력 = 0.987×10^5 Pa, 온도 = 27℃

 

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

 

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3097 )

 

공기의 몰수(n)를 계산하면,

 

n = PV / RT

= (0.987×10^5 × 1) / (8.3145 × (273.15 + 27))

= 39.55 mol

= n_O2 + n_N2

---> n_N2 = 39.55 – n_O2

 

 

 

공기의 질량(W) = O2의 질량 + N2의 질량

= (O2의 몰수 × O2의 몰질량) + (N2의 몰수 × N2의 몰질량)

 

W = (n_O2 × M_O2) + (n_N2 × M_N2)

= (n_O2 × M_O2) + ((39.55 – n_O2) × M_N2)

( 참고: n = W / M https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

n_O2에 대해 정리하면,

(n_O2 × M_O2) = W – ((39.55 – n_O2) × M_N2)

= W – (39.55 × M_N2) + (n_O2 × M_N2)

 

(n_O2 × M_O2) – (n_O2 × M_N2) = W – (39.55 × M_N2)

 

n_O2(M_O2 – M_N2) = W – (39.55 × M_N2)

 

n_O2 = [W – (39.55 × M_N2)] / (M_O2 – M_N2)

= [1146 – (39.55 × 28.02)] / (32.00 – 28.02)

= 9.50 mol

 

 

 

O2의 몰분율을 계산하면,

X_O2 = n_O2 / n

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2659 )

 

= 9.50 / 39.55

= 0.240

 

 

 

X_N2 = 1 – 0.240

= 0.760

 

 

 

 

[키워드] 공기 중 산소의 몰분율 기준문서, 공기 중 질소의 몰분율 기준문서