20℃ 1 atm 공기 중 수증기 분압 20 mmHg인 공기의 습도

20℃ 1 atm 공기 중 수증기 분압 20 mmHg인 공기의 습도

20℃, 1 atm 공기 중 수증기 분압이 20 mmHg일 때,

이 공기의 습도(kg수증기/kg건조공기)는?

(단, 공기의 분자량은 30 g/mol로 한다.)

① 0.016

② 0.032

③ 0.048

④ 0.064

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전체 기체의 압력 = 1 atm = 760 mmHg 이고,

수증기, 즉 H2O 기체의 분압 = 20 mmHg 이므로,

나머지 건조공기 기체의 분압 = 760 – 20 = 740 mmHg.

기체의 압력과 기체의 몰수는 비례하므로,

> 수증기의 몰수 = 20 mol

> 건조공기의 몰수 = 740 mol

몰수를 질량으로 환산하면,

> 수증기의 질량 = 20 mol × (18 g/mol) = 360 g

> 건조공기의 질량 = 740 mol × (30 g/mol) = 22200 g

(질량비로 나타낸)

공기의 습도를 계산하면,

수증기의 질량 / 건조공기의 질량

= 360 / 22200 = 0.0162

답: ① 0.016

[참고] (질량비로 나타낸) 공기의 습도 계산 공식

(수증기의 분압 × H2O의 몰질량) / (건조공기의 분압 × 공기의 몰질량)

= (20 × 18) / (740 × 30)

= 0.0162

[키워드] 공기의 습도 기준