22-2어떤 반응의 온도계수 Q_{10} 값이 2이다. 이 반응의 속도… | 2022년 식품안전기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

20 mol/(m³·s)

[해설]

$Q_{10}$은 온도를 10 ℃ 올렸을 때 반응속도가 몇 배가 되는지를 나타내는 온도계수다.

$Q_{10} = \dfrac{k_{T+10}}{k_T}$, 일반형은 $k_2 = k_1 \times Q_{10}^{\frac{T_2 - T_1}{10}}$

20 ℃에서 30 ℃로 10 ℃ 올랐으므로 지수는 1이 되고,

$k_2 = 10 \times 2^{\frac{30-20}{10}} = 10 \times 2 = \mathbf{20}\ \mathrm{mol/(m^3 \cdot s)}$

식품에서 $Q_{10}$은 저장온도가 품질 저하 속도에 미치는 영향을 가늠하는 데 쓴다. $Q_{10}$이 2인 반응이라면 온도를 10 ℃ 낮출 때마다 변질 속도가 절반이 되어 저장수명은 두 배로 늘어난다는 뜻이며, 이것이 냉장·냉동 저장의 정량적 근거가 된다.

온도 차가 10 ℃의 배수가 아닐 때도 위 일반형을 그대로 쓰면 된다. 예컨대 25 ℃라면 지수가 $\dfrac{25-20}{10} = 0.5$가 되어 $10 \times 2^{0.5} = 14.14$가 된다.