2025년 2학기 실내공기오염관리 중간시험과제물 공통(이상 기체 방정식, 라돈의 특성)

 

2025년 2학기 실내공기오염관리 중간시험과제물 공통(이상 기체 방정식, 라돈의 특성)

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설명 : 1. ‘보일 법칙’, ‘샤를 법칙’, ‘아보가드로 법칙’을 기반으로 한 ‘이상 기체 방정식’의 유도 과정에 대하여 상세히 서술하시오. 2. 온도와 압력이 25°C, 1 atm인 실내 공간에서 CO₂의 농도가 1220 ppm이다. 실내 공간의 부피가 40m³일 때, 이 실내 공간에 존재하는 CO₂ 질량(g)을 구하는 과정을 자세히 기술하시오. 3. 라돈(Rn)의 특성과 건강 영향에 대하여 설명하시오. 4. 대기권을 고도에 따라 구분하는 일반적 기준에 대하여 설명하고, 대기권 최하층부의 특성에 대하여 서술하시오. - 목 차 - 1. ‘보일 법칙’, ‘샤를 법칙’, ‘아보가드로 법칙’을 기반으로 한 ‘이상 기체 방정식’의 유도 과정에 대하여 상세히 서술하시오. 2. 온도와 압력이 25°C, 1 atm인 실내 공간에서 CO₂의 농도가 1220 ppm이다. 실내 공간의 부피가 40m³일 때, 이 실내 공간에 존재하는 CO₂ 질량(g)을 구하는 과정을 자세히 기술하시오. 3. 라돈(Rn)의 특성과 건강 영향에 대하여 설명하시오. 4. 대기권을 고도에 따라 구분하는 일반적 기준에 대하여 설명하고, 대기권 최하층부의 특성에 대하여 서술하시오. 참고문헌 ** 함께 제공되는 참고자료 한글파일 ** 1. 대기권 구분과 대류권의 특성.hwp 2. 대기권 구분과 대류권의 특성2.hwp 3. 라돈(Rn)의 특성과 건강 영향.hwp 4. 라돈(Rn)의 특성과 건강 영향2.hwp 5. 실내 CO₂ 농도 계산 과정.hwp 6. 실내 CO₂ 농도 계산 과정2.hwp 7. 이상 기체 방정식 유도되는 과정.hwp 8. 이상 기체 방정식 유도되는 과정2.hwp

1. ‘보일 법칙’, ‘샤를 법칙’, ‘아보가드로 법칙’을 기반으로 한 ‘이상 기체 방정식’의 유도 과정에 대하여 상세히 서술하시오. 1) 보일 법칙(Boyle`s Law) 보일 법칙은 온도와 기체의 부피(V)가 일정할 때 압력(P)과 부피(V) 간의 관계를 나타낸다. 즉, 일정한 온도에서 기체의 압력과 부피는 반비례한다. P ∝ 1 / V 이를 수식으로 나타내면 P⋅V = 상수 (온도와 물질의 양이 일정할 때) 2) 샤를 법칙(Charles`s Law) 샤를 법칙은 압력(P)가 일정할 때 기체의 부피(V)가 온도(T)와 비례한다는 관계를 나타낸다. 즉, 일정한 압력에서 기체의 부피는 절대온도에 비례한다. V ∝T 이 관계를 수식으로 표현하면 V / T = 상수 (압력과 물질의 양이 일정할 때) 3) 아보가드로 법칙(Avogadro`s Law) 아보가드로 법칙은 온도(T)와 압력(P)가 일정할 때, 기체의 부피(V)는 기체의 몰수 n에 비례한다는 법칙이다. 즉, 일정한 압력에서 기체의 부피는 분자 수에 비례한다. V ∝ n 이를 수식으로 나타내면 V / n = 상수 (온도와 압력이 일정할 때) 4) 이상 기체 방정식의 정리 보일 법칙, 샤를 법칙, 아보가드로 법칙을 통합하여 이상 기체 방정식을 유도한다. 위의 각 법칙에 따라 부피(V)는 압력(P), 절대 온도(T), 및 몰수(n)와의 관계를 가지므로 이 관계를 등호로 바꾸기 위해, 우리는 비례상수 R (기체 상수)을 도입한다. 그렇게 하면 다음과 같은 식을 얻는다. 위 식을 P에 곱하여 정리하면, 알려진 이상 기체 방정식이 된다. 오른쪽 항에서 P가 분모와 분자에 동시에 있으므로 약분한다. 따라서 2. 온도와 압력이 25°C, 1 atm인 실내 공간에서 CO₂의 농도가 1220 ppm이다. 실내 공간의 부피가 40m³일 때, 이 실내 공간에 존재하는 CO₂ 질량(g)을 구하는 과정을 자세히 기술하시오. 1. 조건 정리 온도: 25°C = 298.15 K 압력: 1 atm 부피: 40 m³ = 40,000 L CO₂ 농도: 1,220 ppm 2. CO₂의 부분압 계산 ppm = (부분압/전체압력) × 10⁶ CO₂ 부분압 = (1,220/1,000,000) × 1 atm = 0.00122 atm - 중략 -

출처 : 해피레포트 자료실