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부피비로 메탄 80%, 에탄 15%, 프로판 4%, 부탄 1%인 혼합기체가 있다. 이 기체의 공기 중에서의 폭발하한계는 약 몇 vol% 인가?
단, 공기 중 단일 가스의 폭발하한계는 메탄 5vol%, 에탄 2vol%, 프로판 2vol%, 부탄 1.8vol% 이다.
① 2.2② 3.8③ 4.9④ 6.2
해설
②
혼합가스의 폭발하한계는 르샤틀리에 법칙을 이용하여 계산한다. 공식: Lm = 100 / Σ(Vi / Li), 여기서 Lm은 혼합가스의 폭발하한계, Vi는 각 성분가스의 부피비(%), Li는 각 성분가스의 폭발하한계(%)이다. Lm = 100 / (80/5 + 15/2 + 4/2 + 1/1.8) = 100 / (16 + 7.5 + 2 + 0.556) = 100 / 26.056 ≈ 3.84 vol%. 따라서 정답은 약 3.8 vol%이다.
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