문제 #88696

Question

부탄가스의 폭발 하한값은 1.8\ \mathrm{vol\%} 이다. 크기가 10\ \mathrm m × 20\ \mathrm m × 3\ \mathrm m 인 실내에서 부탄의 질량이 최소 약 몇 \mathrm{kg} 일 때 폭발할 수 있는가? (단, 실내 온도는 25\ ℃ 이다.)

Accepted Answer

**정답 이유:** 이 문제는 이상기체 상태방정식을 이용하여 부탄가스의 폭발 하한값(1.8 vol%)을 만족하는 최소 질량을 계산하는 문제입니다. 실내 부피, 온도, 압력을 고려하여 부탄가스의 몰수를 구하고, 이를 질량으로 환산하면 폭발 가능한 최소 질량을 얻을 수 있습니다. **핵심 개념:** * **이상기체 상태방정식:** $PV = nRT$ (압력 × 부피 = 몰수 × 기체상수 × 온도) * **폭발 하한값 (LEL):** 공기 중에서 가연성 가스가 폭발을 일으킬 수 있는 최소 농도를 의미합니다. * **몰 질량:** 물질 1몰의 질량으로, 부탄($\mathrm{C_4H_{10}}$)의 몰 질량은 약 58.12 g/mol입니다.

문제 1