0.987 bar 27℃ air density 1.146 kg/m3

0.987 bar 27℃ air density 1.146 kg/m3

 

 

0.987 bar와 27℃에서의 공기의 밀도가 1.146 kg m^-3이었다.

이 공기가 (a) 산소와 질소만으로 되어있는 경우와

(b) 1.00 mol%의 Ar을 포함하고 있는 경우를 가정하고

질소와 산소의 몰분율과 부분 압력을 계산하여라.

 

 

Given that the density of air at 0.987 bar and 27℃ is 1.146 kg m-3,

calculate the mole fraction and partial pressure

of nitrogen and oxygen assuming that

(a) air consists only of these two gases,

(b) air also contains 1.0 mole per cent Ar.

 

 

 

공기의 밀도 = 1.146 kg/m3

---> 공기 1 m3의 질량 = 1.146 kg

---> 공기 1000 L의 질량 = 1146 g

 

 

 

PV = nRT 로부터,

공기의 몰수, n을 계산하면,

n = PV / RT

= [(0.987) (1000)] / [(0.08314) (273.15 + 27)]

= 39.55 mol

( 참고: 기체상수 https://ywpop.tistory.com/1988 )

 

 

 

n = n_O2 + n_N2

---> n_N2 = n – n_O2 ... ①

 

 

 

n = W / M 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

공기의 질량, W는

W = n_O2×M_O2 + n_N2×M_N2

= n_O2×M_O2 + (n – n_O2)×M_N2 (from ①)

= n_O2×M_O2 + n×M_N2 – n_O2×M_N2

= n_O2(M_O2 – M_N2) + n×M_N2

 

n_O2(M_O2 – M_N2) = W – n×M_N2

 

n_O2 = (W – n×M_N2) / (M_O2 – M_N2)

= (1146 – 39.55×28.01) / (32.00 – 28.01)

= 9.575 mol

 

 

 

X_O2 = 9.575 / 39.55 = 0.242

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2659 )

 

X_N2 = 1 – 0.242 = 0.758

 

 

 

P_O2 = 0.242 × 0.987 bar = 0.239 bar

( 참고 https://ywpop.tistory.com/48 )

 

P_N2 = 0.987 – 0.239 = 0.748 bar

 

 

 

 

[키워드] 기체 혼합물의 질량과 몰수로 각 성분의 몰수 계산, 기체 혼합물의 밀도로 각 성분의 몰수 계산, 공기의 질량과 몰수로 각 성분의 몰수 계산, 공기의 밀도로 각 성분의 몰수 계산, 계산식 유도 기준문서