해설 보기
정답0.04 %
핵심 개념
ppm과 백분율(%)의 단위 환산
ppm(parts per million)은 백만분율로, 전체 10⁶ 중에서 해당 성분이 차지하는 몫을 나타내는 단위입니다. 반면 백분율(%)은 100분율이므로 두 단위 사이에는 1 % = 10,000 ppm이라는 관계가 성립합니다. 따라서 ppm을 %로 바꿀 때는 10,000으로 나누고, %를 ppm으로 바꿀 때는 10,000을 곱하면 됩니다. 기체 농도에서 ppm은 통상 부피분율(ppmv)을 뜻하며, 이상기체에서는 부피분율이 몰분율과 같으므로 400 ppm은 몰분율 4×10⁻⁴에 해당합니다. 이를 백분율로 환산하면 4×10⁻⁴ × 100 = 0.04 %가 됩니다.
선지별 해설
①4 %는 4×10⁻² = 40,000 ppm에 해당합니다. 주어진 400 ppm보다 100배나 큰 값이므로 맞지 않습니다.
②0.4 %는 4,000 ppm입니다. 400 ppm의 10배에 해당하므로 환산 결과로 옳지 않습니다.
③400 ppm = 400/10⁶ = 4×10⁻⁴이고, 백분율은 여기에 100을 곱한 값이므로 0.04 %입니다. 400 ÷ 10,000 = 0.04로 계산해도 같습니다.
④0.004 %는 40 ppm에 해당합니다. 400 ppm의 1/10 값이므로 자릿수를 하나 더 내린 오답입니다.
해설 보기
정답글로브 밸브가 흐름 방향을 수직으로 바꾸기 위한 밸브라는 설명 (실제 용도는 유량 조절)
핵심 개념
밸브의 종류별 구조와 용도
배관에 쓰이는 밸브는 목적에 따라 구조가 다릅니다. 게이트 밸브(gate valve)는 원판형 디스크를 유로에 직각으로 넣고 빼는 구조로, 완전 개방·완전 폐쇄(on-off)용으로 쓰며 열었을 때 압력손실이 매우 작습니다. 글로브 밸브(globe valve)는 유체가 밸브 시트를 돌아 나가며 유로가 좁아지는 구조라 압력손실은 크지만 개도에 따른 유량 변화가 완만해 유량 조절용으로 사용합니다. 흐름 방향을 90°로 꺾는 용도의 밸브는 앵글 밸브(angle valve)입니다. 이 밖에 체크 밸브는 역류 방지용, 안전 밸브는 설정 압력 초과 시 자동 개방되어 압력을 방출하는 보호장치입니다.