19-1(제65회)다이에틸에터와 에틸알코올을 4 : 1의 비율로 섞은 … | 2019년 위험물기능장실기(필답형) 제65회 기출문제 상세 페이지

1.87vol%

[해설]

여러 가연성 가스가 섞였을 때의 폭발한계는 르샤틀리에 식으로 구한다. 각 성분의 부피비를 그 성분의 폭발한계로 나누어 더한 값의 역수가 혼합물의 폭발한계다.

$\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2}$

4 : 1로 섞였으므로 다이에틸에터가 80vol%, 에틸알코올이 20vol% 다. 하한값 1.7과 3.1을 대입하면

$L = \dfrac{100}{\dfrac{80}{1.7} + \dfrac{20}{3.1}} = \dfrac{100}{47.06 + 6.45} = 1.868\cdots$

따라서 폭발하한계는 약 1.87vol% 이다.

주의할 점이 두 가지 있다. 첫째, 문제에 함께 주어진 상한값 48%와 27.7%는 하한 계산에는 쓰이지 않는다. 상한을 물었다면 같은 식에 상한값을 넣어 계산하면 된다. 둘째, 계산 결과가 두 성분의 하한값 가운데 낮은 쪽(1.7%)보다 조금 큰 값으로 나오는 것이 정상이다. 부피비가 큰 성분의 하한값 쪽으로 끌려가기 때문이며, 만약 어느 성분의 하한값보다도 작거나 큰 값이 나왔다면 대입을 잘못한 것이다.