표준상태 440 μg/m3 CO2의 273℃ 2 atm에서 ppm 농도

표준상태 440 μg/m3 CO2의 273℃ 2 atm에서 ppm 농도

표준상태에서 CO2의 농도가 440 μg/m3이라면

273℃, 2 atm에서의 CO2 농도[ppm]는?

(단, CO2의 몰질량은 44 g/mol이다.)

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[참고] 기체 ppm

[ https://ywpop.tistory.com/5494 ]

[참고] 온도와 압력이 변하는 농도 환산이면,

ppmv로 계산할 것.

---> (오염물질의 부피 / 공기의 부피) × 10^6

[ https://ywpop.tistory.com/11886 ]

표준상태(0℃, 1 atm)에서,

440 μg CO2 / 1 m3 공기

로부터,

273℃, 2 atm에서,

① 440 μg CO2의 부피(L)를 계산한다.

② 1 m3 공기의 부피(L)를 계산한다.

③ ppm = (① / ②) × 10^6

질량은 온도와 압력이 변해도 거의 일정하므로,

표준상태(0℃, 1 atm)에서 CO2의 질량

= 273℃, 2 atm에서 CO2의 질량

= 440 μg

CO2의 몰질량 = 44 g/mol 이므로,

440 μg CO2의 몰수를 계산하면,

440 μg × (1 g / 10^6 μg) × (1 mol / 44 g)

= 440 × (1 / 10^6) × (1 / 44)

= 1×10^(-5) mol CO2

PV = nRT 로부터,

( 참고 https://ywpop.blogspot.com/2024/05/ideal-gas-equation-pv-nrt.html )

273℃, 2 atm에서,

1×10^(-5) mol CO2의 부피(L)를 계산하면,

V = nRT / P

= (1×10^(-5)) (0.08206) (273.15 + 273) / (2)

= 0.000224085 L CO2

P1V1 / T1 = P2V2 / T2 로부터,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7091 )

273℃, 2 atm에서

1 m3 공기의 부피(L)를 계산하면,

V2 = P1V1T2 / T1P2

= [(1 atm) (1 m3) (273.15 + 273 K)] / [(273.15 + 0 K) (2 atm)]

= [(1) (1) (273.15 + 273)] / [(273.15 + 0) (2)]

= 0.9997254 m3 공기

0.9997254 m3 × (1000 L / 1 m3)

= 999.7254 L 공기

ppmv = (0.000224085 L CO2 / 999.7254 L 공기) × 10^6

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2657 )

= 0.224 ppm CO2

답: 0.224 ppm

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/470884 ]

0.1064 mg/Nm3 SO2를 0℃, 780 mmHg ppm으로 환산

[키워드] CO2 기체 ppmv 기준, CO2 기체 ppmv dic