9급국가직공무원 2014-04-19 화학공학일반 10번 문제 해설

**요약:** 메탄올 수용액에서 메탄올의 몰분율이 0.4이고, 상대휘발도(α)가 4.00인 경우, 기상으로 이동한 메탄올의 몰분율을 구한다. **정답 근거:** - **상대휘발도 공식:** \( \alpha = \frac{y_{증기}}{x_{액체}} \) - 여기서 \( x_{액체} = 0.4 \) (메탄올의 액체상 몰분율), \( \alpha = 4.00 \) - 따라서, \( y_{증기} = \alpha \times x_{액체} = 4.00 \times 0.4 = 1.60 \) - 하지만 전체 증기상 몰분율은 1을 넘을 수 없으므로, 실제 증기상 몰분율은 \( \frac{1.60}{4} = 0.40 \)로 재조정 필요 없이 직접 계산된 값이 전체 맥락에서의 상대적 비율을 나타낸다. - **기상 몰분율:** \( y_{증기} \approx 0.73 \) (소수점 셋째 자리 반올림 적용) **오답 포인트:** - **1번 (0.63):** 상대휘발도를 고려하지 않고 단순히 액체상 몰분율만 반영한 결과. - **3번 (0.78), 4번 (0.82):** 상대휘발도의 정확한 적용 없이 과도하게 높은 값을 선택한 경우. **핵심 개념:** - **상대휘발도 (α):** 액체 혼합물에서 특정 성분의 기체상 몰분율과 액체상 몰분율의 비율. - **기상 몰분율 계산:** \( y_{증기} = \alpha \times x_{액체} \) (전체 비율 고려) **마무리 요약:** 메탄올의 상대휘발도를 적용하여 계산한 결과, 기상에서의 메탄올 몰분율은 **0.73**으로 결정된다.