증기 비중을 정의하는 식에 대한 문제입니다.

1. 증기 비중(Vapor Specific Gravity)의 정의
증기 비중은 어떤 기체의 밀도를 기준이 되는 기체의 밀도와 비교하여 나타낸 값입니다. 즉, 기준 기체에 비해 해당 기체가 얼마나 무거운지를 나타내는 무차원 수입니다.

액체의 비중은 보통 4℃의 물을 기준으로 합니다.

기체의 비중(증기 비중)은 보통 표준 상태(Standard condition)의 공기를 기준으로 합니다.

2. 증기 비중의 계산식
증기 비중은 다음과 같이 정의됩니다.

\(증기 비중= \frac{표준 상태 공기의 밀도}{어떤 기체의 밀도}\) 

이상 기체 방정식을 이용하면, 밀도(ρ)는 분자량(M)에 비례하고, 온도와 압력에 따라 변합니다. 그러나 동일한 온도와 압력 조건에서는 밀도비가 분자량비와 같습니다.

\(증기 비중= \frac{표준 상태 공기의 평균 분자량} {어떤 기체의 분자량}\) 

3. 표준 상태 공기의 평균 분자량
문제에서 빈칸에 들어갈 값은 바로 이 '표준 상태 공기의 평균 분자량'입니다.

공기는 주로 질소(\(N_2\))와 산소(\(O_2\))로 이루어져 있습니다.

질소(\(N_2\))의 분자량: 14×2=28

산소(\(O_2\))의 분자량: 16×2=32

공기 중 질소와 산소의 부피비는 약 79% : 21%입니다.

공기의 평균 분자량을 계산하면 다음과 같습니다.
공기의 평균 분자량=(28×0.79)+(32×0.21)≈28.52

이 값을 근사하여 29로 사용합니다.

4. 결론
따라서, 증기 비중을 구하는 식은 다음과 같습니다.

\(증기 비중= \frac{분자량}{(29)}\) 

빈칸에 들어갈 알맞은 값은 29입니다. 정답은 ④번입니다.