Question

비중이 0.8인 메탄올(CH₃OH) 10L 가 완전 연소할 때 필요한 이론 공기량(m³)을 계산하시오. 단, 공기 중 산소의 농도는 21%(v/v)이며, 계산은 표준상태(0℃, 1atm)를 기준으로 합니다. [문제 조건] - 위험물: 메탄올(CH₃OH) - 메탄올의 양: 10L - 메탄올의 비중: 0.8 - 연소 조건: 완전 연소 - 공기 중 산소 농도: 21%(v/v) - 측정 조건: 표준상태 (0℃, 1atm) (참고: 탄소 원자량 = 12, 수소 원자량 = 1, 산소 원자량 = 16, 표준상태에서 기체 1몰의 부피는 22.4…

Accepted Answer

39.95m³

[해설]

메탄올(CH₃OH, 분자량 약 32.04 g/mol)의 연소반응식: CH₃OH + 1.5O₂ → CO₂ + 2H₂O 또는 2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O.

1. 메탄올 질량 = 10L × 0.8 kg/L = 8kg = 8000g

2. 메탄올 몰수 = 8000g / 32.04 g/mol = 249.69 mol

3. 반응식2CH₃OH + 3O₂ → 2CO₂ + 4H₂O 에 따라 필요한 O₂ 몰수 = 249.69 mol CH₃OH × (3 mol O₂ / 2 mol CH₃OH) = 374.53 mol O₂

4. 필요한 O₂ 부피 (표준상태) = 374.53 mol × 22.4 L/mol = 8389.47 L

5. 필요한 공기 부피 = 필요한 O₂ 부피 / 0.21 = 8389.47 L / 0.21 = 39949.86 L = 39.95 m³

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