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<보기>를 바탕으로 뷰테인 464 g이 완전연소하는 데 필요… | [소방간부후보생 소방학개론] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방간부후보생 소방학개론] 26년 1회차
<보기>를 바탕으로 뷰테인 464 g이 완전연소하는 데 필요한 이론 산소 부피(m3)와 이론 공기량(kg)으로 옳은 것은?
<보 기>
∙표준 상태(standard temperature and pressure)에서 이론 산소 부피(m3)와 이론 공기량(kg)을 계산한다.
∙모든 기체는 이상기체 법칙을 따른다.
∙공기의 구성비는 산소 20 vol%, 질소 80 vol%이다.
∙공기의 mol 질량은 주어진 공기의 구성비로 계산한다.
∙최종 계산 결과는 소수점 셋째 자리에서 반올림한다.
이론 산소 부피(m3) / 이론 공기량(kg)
1
0.59 / 1.89
2
0.59 / 3.78
3
1.16 / 3.78
4
1.16 / 7.49
5
2.34 / 7.49
해설

뷰테인 8 mol에 필요한 이론 산소 부피는 1.16 ㎥, 이론 공기량은 7.49 kg이다.

C4H10+6.5O2→4CO2+5H2O\mathrm{C_4H_{10} + 6.5O_2 \rightarrow 4CO_2 + 5H_2O}
뷰테인 몰수: 46458=8 mol\dfrac{464}{58} = 8\ \mathrm{mol}
산소: 8×6.5=52 mol8 \times 6.5 = 52\ \mathrm{mol}, 52×22.4=1,164.8 L≈1.16 m352 \times 22.4 = 1{,}164.8\ \mathrm{L} \approx 1.16\ \mathrm{m^3}

공기 몰수: 520.2=260 mol\dfrac{52}{0.2} = 260\ \mathrm{mol}
공기 몰질량: 0.2×32+0.8×28=28.8 g/mol0.2 \times 32 + 0.8 \times 28 = 28.8\ \mathrm{g/mol}
공기량: 260×28.8=7,488 g≈7.49 kg260 \times 28.8 = 7{,}488\ \mathrm{g} \approx 7.49\ \mathrm{kg}

  • 0.59 / 1.89: 산소 부피는 절반, 공기량은 4분의 1 수준으로 잘못 계산한 값이다.
  • 0.59 / 3.78: 산소·공기를 모두 절반 수준으로 잘못 계산한 값이다.
  • 1.16 / 3.78: 산소 부피는 맞지만 공기량이 절반이다.
  • 2.34 / 7.49: 공기량은 맞지만 산소 부피가 두 배이다.

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