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문제 ID: 751859

카테고리: 가스기능사

강의: 미분류

키워드: 없음

문제
5. 0℃에서 10L의 밀폐된 용기 속에 32g 의 산소가 들어있다. 온도를 150℃로 가열하면 압력은 약 얼마가 되는가?
정답을 선택하세요
1 0.11atm
2 3.47atm
3 34.7atm
4 111atm
단일 문제
정답
2번 : 3.47atm
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
이 문제는 이상기체 법칙(PV = nRT)을 사용하여 압력을 구하는 문제입니다. 주어진 조건에서 산소의 몰 수(n)를 구하면, 32g의 산소는 약 1mol입니다. 온도는 절대온도로 변환해야 하므로, 150℃는 423K가 됩니다. 이를 바탕으로 압력을 계산하면 다음과 같습니다:
P = (nRT) / V = (1 mol × 0.0821 L·atm/(mol·K) × 423 K) / 10 L ≈ 3.47 atm. 따라서 정답은 2번입니다.

[오답 해설]
1. 0.11atm: 이 값은 압력이 매우 낮게 계산된 것으로, 온도와 몰 수를 고려하지 않은 잘못된 계산입니다.
3. 34.7atm: 이 값은 압력이 지나치게 높게 계산된 것으로, 온도와 부피를 잘못 적용한 결과입니다.
4. 111atm: 이 값 역시 비현실적으로 높은 압력으로, 이상기체 법칙의 계산에서 오류가 발생했음을 나타냅니다.

[관련 개념]
이상기체 법칙(PV = nRT)은 기체의 압력(P), 부피(V), 몰 수(n), 기체 상수(R), 온도(T) 간의 관계를 설명합니다. 이 법칙을 통해 기체의 상태 변화를 예측할 수 있습니다.

[학습 포인트]
이 문제를 통해 이상기체 법칙을 활용하여 기체의 압력을 계산하는 방법을 익힐 수 있습니다. 또한, 온도는 반드시 절대온도로 변환해야 하며, 단위와 상수를 정확히 사용하는 것이 중요함을 배울 수 있습니다.
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