0℃, 1기압에서 8g의 메탄(CH 4 )을 완전 연소시키기 위해 필요한 공기의 부피[L]는? (단, 공기 중 산소의 부피 비율＝20%, 탄소 원자량＝12, 수소 원자량＝1이다)

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1[9급 지방직 환경공학개론] 20년 1회차

0℃, 1기압에서 8g의 메탄(CH₄)을 완전 연소시키기 위해 필요한 공기의 부피[L]는? (단, 공기 중 산소의 부피 비율＝20%, 탄소 원자량＝12, 수소 원자량＝1이다)

해설

필요한 공기량은 112 L이다.
반응식:  $\mathrm{CH_4 + 2O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}$ 
메탄 몰수:  $\dfrac{8}{16} = 0.5\ \mathrm{mol}$ 
산소 몰수:  $0.5 \times 2 = 1\ \mathrm{mol}$  → 0℃, 1기압에서  $1 \times 22.4 = 22.4\ \mathrm{L}$ 
공기량:  $\dfrac{22.4}{0.2} = 112\ \mathrm{L}$  — 이론 산소량을 공기 중 산소 비율로 나눈다.

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