가스설비가스기사 · 2006년05월14일 · 58/100
58.물 27kg을 전기분해하여 수소가스를 제조하여 내용적 40L의 용기에다 0℃, 150kg/cm2로 충전 한다면 필요한 용기는 최소 몇 개인가?
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해설
1. 물의 전기분해 반응식: 2H 2 O → 2H 2 + O 2 물 2몰이 전기분해되면 수소 2몰과 산소 1몰이 생성됩니다. 즉, 물 1몰당 수소 1몰이 생성됩니다. 2. 생성되는 수소 가스의 몰수 계산: 물의 몰수: 27kg / 18g/mol = 1500mol 생성되는 수소 가스의 몰수: 1500mol 3. 수소 가스의 부피 계산 (이상 기체 법칙 사용): 이상 기체 법칙: PV = nRT P: 압력 (150kg/cm 2 = 147atm) V: 부피 (구해야 함) n: 몰수 (1500mol) R: 기체 상수 (0.0821 L·atm/mol·K) T: 온도 (0℃ = 273K) V = nRT / P = (1500mol * 0.0821 L·atm/mol·K * 273K) / 147atm ≈ 228.6 L 4. 필요한 용기의 개수 계산: 필요한 용기의 개수 = 총 부피 / 용기당 부피 필요한 용기의 개수 = 228.6 L / 40 L ≈ 5.715 따라서 필요한 용기의 최소 개수는 6개입니다.