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튼실한듀공240
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0°C 1압력 기체1몰일 때 22.4L 인데 0°C 4압력 기체 1몰 일 때는 계산 하는 방법이 무엇인가요?

0°C 1압력 기체1몰 일 때 22.4L가 나오는데

0°C 4압력 기체1몰 일 때 계산하는 방법을 알려주시면 좋겠습니다

압력이 달라질 때 계산 방법을 잘 모르겠습니다

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2개의 답변이 있어요!
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  • 개구리1
    개구리1


    0°C(273K)에서 1기압 조건에서 1몰의 이상기체가 차지하는 부피가 22.4L라는 것은 이상기체 법칙을 따르는 결과입니다. 이상기체 법칙은 PV=nRT로 표현됩니다. 여기서 P는 압력, V는 부피, n은 기체의 몰 수, R은 기체 상수(0.0821 L·atm/(mol·K) 또는 8.314 J/(mol·K)), 그리고 T는 온도(K)를 나타냅니다.

    주어진 상황에서, 압력을 4압력으로 바꿨을 때의 부피를 계산하려면, 먼저 초기 조건(1압력, 22.4L)에서의 PV 값을 계산하고, 이 값을 변경된 압력 조건(4압력)에서의 V 값에 대입하여 계산할 수 있습니다. 이 때 온도와 기체의 몰 수는 변하지 않습니다.

    이상기체 법칙의 변형된 형태인 P1​V1​=P2​V2​ (여기서 P1​과 V1​은 초기 압력과 부피, P2​와 V2​는 변화된 압력과 부피)를 사용하여 계산할 수 있습니다.

    초기 조건은 P1​=1 atm, V1​=22.4 L입니다. 변화된 조건에서의 압력 P2​는 4 atm입니다. 변화된 부피 V2​를 구하는 것이 목표이므로 식에 값들을 대입하여 V2​를 구해보겠습니다.

    V2​=P1​V1/P2​​

    변경된 조건(0°C에서 4기압)에서 1몰의 기체가 차지하는 부피는 5.6L입니다. 이는 이상기체 법칙을 사용하여 계산한 결과입니다. 기체의 부피는 압력에 반비례한다는 것을 볼 수 있습니다. 따라서 압력이 4배 증가하면 부피는 4분의 1로 감소합니다.

  • 문득 과학전문가
    문득 과학전문가

    안녕하세요.

    이상기체 방정식을 사용합니다.

    PV=nRT --> V=nRT / P

    여기서 T(온도)는 변화가 없죠. n과 R은 상수이니 변하는 것은 P(압력)입니다.

    위 이상기체방정식에 의하면 기체의 온도가 변하지 않고 압력만 변한다면 압력에 정확히 반비례합니다.

    압력이 1에서 4로 4배 증가했다면, 기체 부피는 1/4만큼 줄어듭니다.

    따라서 5.6L가 되겠네요.