기체 ppm. 벤젠의 농도가 온도 30℃, 2기압일 때 4 ppm

기체 ppm. 벤젠의 농도가 온도 30℃, 2기압일 때 4 ppm

 

 

벤젠의 농도가 온도 30℃, 2기압일 때 4 ppm이었다.

산업환기표준상태에서의 농도(ppm)는?

 

 

벤젠의 농도가 온도 30℃, 2기압일 때 4 ppm이었다.

21℃, 1기압에서의 농도(ppm)는?

 

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산업환기 시스템에서 표준상태(또는 정상상태)는

일반화학에서 의미하는 표준상태와는 달리,

온도는 21℃이고 기압은 760 mmHg, 즉 1기압(1 atm)인 조건이다.

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1 ppm = 1 mg/L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/5345 )

 

4 ppm = 4 mg/L

---> 대기(공기) 1 L당 존재하는 벤젠의 질량 = 4 mg

---> 온도와 기압이 변해도 벤젠의 질량은 일정

---> 즉, 30℃, 2기압, 1 L 대기 안에 존재하는 벤젠의 질량 = 4 mg

 

 

 

PV / T = P’V’ / T’ 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7091 )

 

21℃, 1기압에서의 대기의 부피(V’)를 계산하면,

V’ = PVT’ / TP’

= [(2) (1) (273 + 21)] / [(273 + 30) (1)]

= 1.94 L

---> 21℃, 1기압, 1.94 L 대기 안에 존재하는 벤젠의 질량 = 4 mg

 

 

 

21℃, 1기압에서의

벤젠의 농도를 계산하면,

4 mg / 1.94 L

= 2.06 mg/L

= 2.06 ppm

 

 

 

답: 2.06 ppm

 

 

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위 계산을 좀 더 간단히 할 수 있는 공식을 만들면,

 

V’ = PVT’ / TP’

에서, 처음부피, V = 1 L 이므로, 이를 생략하면,

V’ = PT’ / TP’

 

 

 

양변을 역수로 만들면,

1 / V’ = TP’ / PT’

 

 

 

온도끼리 압력끼리 분리하면,

1 / V’ = (T / T’) × (P’ / P)

 

 

 

나중농도 = 나중질량 / 나중부피

( 질량은 변하지 않으므로, 처음질량 = 나중질량 = 질량 )

 

= 질량 / 나중부피

= 질량 × (1 / 나중부피)

= 질량 × (1 / V’)

= 질량 × [ (T / T’) × (P’ / P) ]

= 질량 × (처음온도 / 나중온도) × (나중압력 / 처음압력)

= 4 mg × [(273+30) / (273+21)] × (1 / 2)

= 2.06 mg/L

= 2.06 ppm

 

 

 

[공식] 나중농도

= 처음농도 × [처음온도 / 나중온도] × [나중압력 / 처음압력]

= 처음농도 × [(273 + ℃) / (273 + ℃)] × [나중압력 / 처음압력]

( 참고 https://ywpop.tistory.com/9591 )

 

 

 

 

[참고] 4 ppm과 4 mg의 숫자 값이 같기 때문에, 일부 해설지에는

4 ppm × [(273+30) / (273+21)] × (1 / 2)

이렇게 설명하기도 한다.

 

 

 

 

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