이상기체방정식과 ppm 농도. 질소 산화물(NO)을 206 ppm 함유

이상기체방정식과 ppm 농도. 질소 산화물(NO)을 206 ppm 함유

 

 

보통 자동차의 배기가스는 오염 물질인 질소 산화물(NO)을 206 ppm 함유하고 있다.

자동차가 1.00×10^5 Pa 및 350 K에서 0.125 m^3의 배기가스를 방출한다면, 대기에 NO 질량이 얼마나 증가하겠는가?

 

The exhaust gas from an average car contains 206 ppm of the pollutant nitrogen oxide, NO. If a car emits 0.125 m^3 of exhaust gas at 1.00×10^5 Pa and exactly 350 K, what mass of NO has been added to the atmosphere?

( If a car emits 125 L of exhaust gas at 100.0 kPa and 350 K, what mass of NO has been added to the atmosphere? )

 

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R = 8.314 Pa•m^3/mol•K

( 자료 http://ywpop.tistory.com/1988 )

 

 

이상기체방정식, PV = nRT 로부터

( 식 설명 http://ywpop.tistory.com/3097 )

배기가스의 몰수(n)를 계산하면,

n = PV / RT

= [(1.00×10^5) (0.125)] / [(8.314) (350)]

= 4.30 mol

 

 

ppm 농도의 정의로부터

( ppm 농도 설명 http://ywpop.tistory.com/2657 )

배기가스 중 NO의 몰수를 계산하면,

 

206 ppm = (? mol / 4.30 mol) × 10^6

? = 4.30 × (206 / 10^6) = 0.000886 mol

 

 

NO의 몰질량 = 30 g/mol 이므로,

몰수를 질량으로 환산하면,

0.000886 mol × (30 g/mol) = 0.0266 g = 26.6 mg

( 계산 설명 http://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

답: 0.0266 g 또는 26.6 mg

 

 

[참고] 한 번에 계산하면,
[(1.00×10^5)×(0.125)]/[(8.314)×(350)]×(206/10^6)×30
= 0.026547 g = 26.5 mg