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1[에너지관리기사 필기] 2026년 1회 기출복원 모의고사
프로판(C3H8) 및 부탄(C4H10)이 혼합된 LPG를 건조공기로 연소시킨 가스를 분석하였더니 CO2 11.32%, O2 3.76%, N2 84.92% 의 부피 조성을 얻었다. LPG 중의 프로판의 부피는 부탄의 약 몇 배인가?
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8배
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11배
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15배
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20배
해설
배기가스 중 질소(N2)는 전량 공급공기에서 유래하므로, N2 비율로부터 공급공기량과 소비산소량을 역산할 수 있다. 배기가스 100몰 기준으로 공급공기 ≈ 84.92/0.79 ≈ 107.5몰, 공급산소 ≈ 22.57몰, 소비산소 ≈ 22.57-3.76 ≈ 18.81몰이 된다.
프로판을 a몰, 부탄을 b몰이라 하면 반응식(C3H8+5O2→3CO2+4H2O, C4H10+6.5O2→4CO2+5H2O)으로부터 탄산가스 수지는 3a+4b=11.32, 산소 수지는 5a+6.5b=18.81이 된다. 두 식을 연립하면 a ≈ 3.35, b ≈ 0.32로 부피비는 약 10.5 : 1로 산출된다.
따라서 제시된 값 중 LPG 중 프로판의 부피는 부탄의 약 11배에 해당한다.
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