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1[에너지관리기능사 필기] 21년 2회차
질량 보존의 관계로부터 수소(H2) 1kg을 완전연소시키는 데 필요한 이론산소량을 질량(kg)으로 구하면 얼마인가? (단, 수소의 원자량은 1, 산소의 원자량은 16이다.)
1
2.67
2
5.6
3
8.0
4
26.7
해설
수소의 완전연소 반응식은 H2+12O2→H2O\mathrm{H_2} + \tfrac{1}{2}\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{H_2O}이다. 수소 2kg(1kmol)이 산소 16kg(0.5kmol)과 반응하므로
O0=162=8 kg/kgO_0 = \dfrac{16}{2} = 8\ \mathrm{kg/kg}
  • 체적으로 나타내면 0.5×22.42=5.6 Nm3/kg\dfrac{0.5 \times 22.4}{2} = 5.6\ \mathrm{Nm^3/kg}이다.
  • 이론공기량(체적)은 5.60.21=26.7 Nm3/kg\dfrac{5.6}{0.21} = 26.7\ \mathrm{Nm^3/kg}이다.
  • 2.67kg/kg은 탄소 1kg의 이론산소량(질량 기준)이다.
수소는 탄소보다 단위질량당 필요한 산소가 약 3배 많다는 점도 함께 기억한다.

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