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비중이 0.8인 메탄올(CH₃OH) 10L가 완전 연소 상세 페이지

비중이 0.8인 메탄올(CH₃OH) 10L가 완전 연소할 때, 다음 물음에 답하여 필요한 이론 산소량과 생성되는 이산화탄소의 부피를 계산하시오.


[문제 조건]

- 위험물: 메탄올(CH₃OH)

- 메탄올의 양: 10L

- 메탄올의 비중: 0.8

- 연소 조건: 완전 연소

- 측정 조건 (이산화탄소): 25℃, 1기압

(참고: C = 12, H = 1, O = 16, R = 0.082 L·atm/mol·K)


[질문]

1. 메탄올 10L가 완전 연소할 때 필요한 이론 산소량은 몇 kg입니까?

2. 메탄올 10L가 완전 연소할 때 생성되는 이산화탄소의 부피는 몇 m³입니까?

해설

1. 이론산소량: 12kg

2. 이산화탄소 부피: 6.11m³


[해설]

1. 이론산소량

메탄올의 무게: 0.8 kg/L × 10L = 8kg

연소반응식: 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O

CH₃OH 분자량 = 32

O₂ 분자량 = 32

CO₂ 분자량 = 441

이론산소량 (O₂):

(2 × 32) g CH₃OH : (3 × 32) g O₂ = 8 kg CH₃OH : x kg O₂

64 : 96 = 8 : x => x = (96 x 8) / 64 = 12 kg


2. 이산화탄소 (CO₂) 무게:

(2 × 32) g CH₃OH : (2 × 44) g CO₂ = 8 kg CH₃OH : y kg CO₂

64 : 88 = 8 : y => y = (88 × 8) / 64 = 11 kg

이산화탄소 (CO₂) 부피 (25℃, 1기압):

n = 11000g / 44g/mol = 250 mol

V = n × (24.45 L/mol) = 250 mol × 24.45 L/mol = 6112.5 L = 6.1125 m³ = 6.11 m³

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