정답: 3번

이 문제는 기체의 상태 방정식 중 하나인 샤를의 법칙을 사용하여 해결할 수 있습니다. 샤를의 법칙에 따르면, 일정한 양의 기체에서 압력은 절대 온도에 비례합니다. 이를 식으로 나타내면 \(\frac{P_1}{T_1} = \frac{P_2}{T_2}\)입니다.

- 초기 압력 \(P_1 = 15 \, \text{MPa}\)
- 초기 온도 \(T_1 = 15 + 273.15 = 288.15 \, \text{K}\)
- 최종 온도 \(T_2 = 40 + 273.15 = 313.15 \, \text{K}\)

\(P_2\)를 구하면:

\[
P_2 = P_1 \times \frac{T_2}{T_1} = 15 \times \frac{313.15}{288.15} \approx 16.3 \, \text{MPa}
\]

따라서, 온도가 40℃로 상승하면 압력은 약 16.3 MPa이 됩니다.