PV = nRT 알아보기

 

오늘은 이상기체상태방정식인 PV = nRT에 대해서 알아보도록 하겠습니다.

아보가드로의 법칙(1kmol은 0℃, 1atm, 22.4m³)에 따라 보일-샤를의 법칙은 PV/T= R(일정)이므로 PV=RT가 됩니다. 기체가 n[kmol]일 경우에 이상기체상태방정식을 아래와 같이 적용할 수 있으며 기체종류에 따라 분자량(M)이 다르므로 기체상수(R/M)는 달라집니다.

 

 

"PV = nRT =(W/M)RT"

 

이상기체상태방정식에서 가장 중요한 사항은 각 식의 단위를 외우는 것입니다.

그리고 일반 기체상수값을 외우고 특정기체상수를 이해하는 것이 가장 중요하다고 할 수 있습니다.

또한 압력값은 절대압을 쓴다는 것을 잊지 않으시면 어떠한 문제를 접해도 해결할 수 있을 것입니다.

이상기체상태방정식은 가스계에서 필수적으로 알아야 하는 식이기 때문에 소방을 한다면 피해갈 수 없습니다.

이 문제는 절대압 = 대기압 + 계기압에 관한 개념도 알고 있어야지 응용문제에서 탈이 생기지 않습니다.

일반 기체상수는 8313.85와 0.082를 많이 들어보셨을 텐데요 두개를 다 외우면서 각 일반기체상수일 때 각 식들의 단위를 필수적으로 암기하셔야 합니다. 그리고 기본적으로 8313.85가 가장 많이 사용되니 이 식을 중점으로 외우면 됩니다.

8313.85은 PV/nT에 아보가드로의 법칙에 해당되는 값들을 넣어서 계산해보시면 됩니다

R=PV/nT = (101325Pa x 22.4m³) / (1kmol x 273K) = 8313.846154 = 8313.85

그러면 0.082식에 대해 간략히 보겠습니다.

 

 

특정기체상수의 경우는 R/M 으로 표현되는데요 이것의 값은 외울것이 아니라 기체에 따라 분자량이 정해져있고 그 분자량을 구해서 R값에 나눠줘서 구해야 하기 때문에 분자량 값을 외우고 있어야 합니다

제가 언급하는것 정도만 외우면 충분할 것이라고 생각됩니다

H(수소) : 1kg

C(탄소) : 12kg

N(질소) : 14kg

O(산소) : 16kg

F(불소): 19kg

Na(나트륨) : 23kg

cl(염소) : 35.5kg

K(칼륨) : 39kg

Ar(아르곤) : 40kg

Br(브롬) : 79.9kg

 

마지막으로 이상기체상태방정식을 통해서 밀도를 많이 언급하므로 해당식도 외워주는게 좋습니다(시간단축용)