9급국가직공무원 2007-04-14 화학공학일반 16번 문제 해설

**요약:** 표준 상태 공기 밀도를 기준으로 380 mmHg, 273 K에서 산소 32kg의 비중을 계산해야 합니다. **정답 근거:** - **비중 계산 공식:** \[ \text{비중} = \frac{\rho_{O_2}}{\rho_{\text{공기}}} \times \frac{P_{\text{기준}}}{P_{O_2}} \times \frac{M_{\text{기준}}}{M_{O_2}} \] - 표준 상태 밀도 (\(\rho_{\text{공기}}\)): 대략 \(1.225 \, \text{kg/m}^3\) (32°C, 760 mmHg에서 공기 밀도) - \(P_{\text{기준}} = 760 \, \text{mmHg}\), \(P_{O_2} = 380 \, \text{mmHg}\) - \(M_{\text{기준}} = 29 \, \text{g/mol}\) (공기 평균 분자량), \(M_{O_2} = 32 \, \text{g/mol}\) 계산 결과: \[ \text{비중} \approx \frac{1.225 \times 760 \times 32}{29 \times 380} \approx 0.3 \] **오답 포인트:** - **옵션 1, 2:** 밀도 차이와 압력 차이를 고려하지 않고 계산하지 않아 발생. - **옵션 4:** 비중 계산 시 분자량 비율과 압력 비율의 중요성을 간과. **핵심 개념:** - **비중:** 특정 기체의 밀도를 표준 상태의 공기 밀도와 비교한 값. - **이상기체 법칙:** \(PV = nRT\)를 통해 압력과 밀도 간 관계 파악. **마무리 요약:** 산소의 비중은 주어진 압력과 온도 조건에서 공기 대비 약 0.3으로 계산되며, 이는 분자량과 압력 차이에 의해 결정됩니다.