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기발한나방250
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밀폐된 공간에서 유출된 기체의 농도 문제

1000m^3 의 공간에서 이산화탄소(분자량 44g/mol) 20L가 유출되어 공기와 완전히 혼합되었다. 환기가 되지 않는 이 공간에서 이산화탄소의 농도를 ppm으로 구하여라

인데 어떻게 푸는 건가요?

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1개의 답변이 있어요!
  • 안녕하세요.

    이 문제를 풀기 위해 몇 가지 기본적인 화학적 계산을 수행해야 합니다. 주어진 정보를 바탕으로 이산화탄소(CO₂)의 농도를 parts per million (ppm) 단위로 계산합니다.
    문제에서 이산화탄소의 부피는 리터(L)로 주어졌으며, 이를 입방미터(m³)로 변환해야 합니다. 이는 화학적 계산에서 흔히 사용하는 단위이기 때문입니다. 공간의 부피는 이미 입방미터(m³)로 주어졌습니다.
    1 m³ = 1000 L 이므로, 20 L는 0.02 m³ 입니다.

    이산화탄소의 몰 수를 계산하기 위해 몰 부피를 사용합니다. 표준 상태에서 이산화탄소의 몰 부피는 대략 22.4 L/mol입니다. 이를 m³로 변환하여 계산에 사용합니다.
    22.4 L/mol = 0.0224 m³/mol
    몰 수 = 유출된 이산화탄소 부피(m³) / 몰 부피(m³/mol) = 0.02m³ / 0.0224 m³/mol ≈ 0.89286 mol

    이산화탄소의 농도 단위는 ppm이며, 이는 백만 분의 일 부분을 의미합니다. 이 경우 전체 공간에 대한 이산화탄소의 부피 비율을 백만으로 확대하여 표현합니다.
    이산화탄소의 부피 = 몰 수 x 몰 부피 = 0.89286 mol x 0.0224 m³/mol ≈ 0.02 m³
    ppm = (이산화탄소 부피 / 전체 공간의 부피) x 10⁶ = (0.02 m³ / 1000 m³) x 10⁶ = 20 ppm
    이 계산을 통해, 밀폐된 공간에서 이산화탄소의 농도가 20 ppm임을 알 수 있습니다. 이러한 계산은 공간에서 이산화탄소가 차지하는 비율을 정확히 나타내며, 환경이나 안전 기준에 대한 평가에 중요한 정보를 제공할 수 있습니다.