[보건환경학과] 2024년 2학기 실내공기오염관리 중간시험과제물 공통(보일 법칙, 샤를 법칙, 생체 지표)

목차

1. '보일 법칙'과 '샤를 법칙'의 의미를 설명하고 각각에 대한 관련 연습 문제 한 개씩, 총 두 개를 만든 후, 정답과 해설을 작성하시오.
2. 온도와 압력이 25C, latm인 실내 공간에서 CO의 농도가 600ppm이다. 실내공간의 부피가 50m일 때, 이 실내 공간에 존재하는 CO의 질량(g)을 구하고, 그 과정을 자세히 기술하시오.
3. 생물학적 모니터링과 생체 지표에 대하여 설명하시오.
4. 빌딩 증후군과 새집 증후군에 대하여 비교 설명하시오.


- 목 차 -

1. ‘보일 법칙’과 ‘샤를 법칙’의 의미를 설명하고 각각에 대한 관련 연습 문제 한 개씩, 총 두 개를 만든 후, 정답과 해설을 작성하시오.

2. 온도와 압력이 인 실내 공간에서 의 농도가 이다. 실내 공간의 부피가 일 때, 이 실내 공간에 존재하는 의 질량(g)을 구하고, 그 과정을 자세히 기술하시오.

3. 생물학적 모니터링과 생체 지표에 대하여 설명하시오.

4. 빌딩 증후군과 새집 증후군에 대하여 비교 설명하시오.

참고문헌


** 함께 제공되는 참고자료 한글파일 **
1. 보일 법칙과 샤를 법칙의 의미와 연습문제.hwp
2. 빌딩 증후군과 새집 증후군.hwp
3. 생물학적 모니터링과 생체 지표.hwp

본문내용

1. ‘보일 법칙’과 ‘샤를 법칙’의 의미를 설명하고 각각에 대한 관련 연습 문제 한 개씩, 총 두 개를 만든 후, 정답과 해설을 작성하시오.

1) 보일 법칙
(1) 의미
보일의 법칙은 용기의 부피가 감소할 때 용기 내 기체의 압력이 증가하는 경향을 나타내는 실험 법칙이다. 온도와 기체의 양이 일정한 닫힌 계 내에서 일정한 질량의 이상 기체가 가하는 절대압력은 그것이 차지하고 있는 부피에 반비례한다.
보일의 법칙을 수식으로 표현하면


여기서 P는 기체의 압력, V는 기체의 부피, k는 상수를 의미한다. 비례 상수 k는 기체의 종류와 온도에 따라 다르며, 이러한 조건들이 고정되면 k의 값도 일정하다.
이 방정식은 밀폐된 공간에서 온도가 일정할 때 일정한 질량의 기체에 대해 압력과 부피의 곱은 상수라는 의미다. 따라서 같은 조건에서 압력과 부피의 변화가 있다면 아래와 같이 표현할 수 있다.

P1과 V1는 처음 상태의 압력과 부피를, P2과 V2는 최종 상태의 압력과 부피를 의미한다. 이 방정식은 기체가 담긴 용기의 부피가 증가하면 그에 비례해서 기체의 압력은 감소함을 보여준다. 마찬가지로 부피가 감소하면 압력은 증가한다.

(2) 문제풀이
[문제] 0 ℃, 1기압에서 부피가 15L인 기체가 있다. 온도를 일정하게 유지하며 이 기체의 부피를 5L로 만들 때 기체의 압력은?

[정답] 3기압
[설명] 보일 법칙에 의하면 기체의 부피와 압력의 곱은 일정하므로 기체의 압력(P)은 1기압 * 15L = P * 5L에서 P = 3기압이다.

2) 샤를 법칙
(1) 의미
샤를 법칙은 압력이 일정할 때 기체의 부피와 온도가 비례관계에 있다고 정의한다. 샤를 법칙은 압력이 일정할 때 기체의 온도를 올려 주면 분자 운동이 빨라져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 증가하므로 기체의 부피가 늘어난다. 반대로 기체의 온도를 낮추어 주면 분자 운동이 느려져 용기 벽에 충돌하는 횟수가 감소하므로 기체의 부피가 줄어든다.
샤를의 법칙을 수식으로 또는 로 표현한다. 여기서 T는 기체의 온도, V는 기체의 부피, k는 상수를 의미한다. 이 법칙은 온도가 올라감에 따라 기체가 어떻게 팽창하는지를 설명한다. 반대로, 온도가 내려가면 부피가 감소한다. 2가지 다른 조건에서 동일한 물질을 비교하기 위해 이 법칙은 다음과 같이 쓸 수 있다.



이처럼 압력이 일정할 때 기체의 온도가 증가하면 기체의 부피는 일정한 비율로 증가한다. 이때 기체의 부피가 변하는 정도는 기체의 종류에 관계없이 같다.

(2) 문제풀이
[문제] 0℃ 1기압에서 부피가 80mL인 기체가 있다. 이 기체의 부피를 160mL가 되게 하려면 온도는 몇 ℃가 되어야 하는가?(단, 압력은 일정하다.)

[정답] 273℃
[설명] 샤를 법칙은 압력이 일정할 때 기체의 부피와 온도의 관계를 설명한다. 식은 다음과 같다:


- 중략 -

참고자료

· 없음