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출제 24-3/16-1

수소 28%, 메탄 45%, 에탄 27% 일 때 이 혼합 기체의 공기 중 폭발 상한계의 값과 메탄의 위험도를 계산하시오. 폭발하한계 폭발상한계 수소 4.0 vol% 75 vol% 메탄 5.0 vol% 15 vol% 에탄 3.0 vol% 12.4 vol% ​
해설
① 상한계값 (28+45+27) /U = 28/75 + 45/15 + 27 /12.4에서 U = (28+45+27) / (28/75 + 45/15 + 27 /12.4) = 18.02 vol% ② 메탄의 위험도 (U-L)/L = (15-5)/5 = 2


[해설]

혼합가스의 폭발상한계는 르샤틀리에 식으로 구한다. 위험도는 가스 하나의 폭발범위를 그 가스의 하한계로 나눈 값이다.

100 / U = 28/75 + 45/15 + 27/12.4
= 0.373 + 3 + 2.177 = 5.551
U = 100 / 5.551 ≈ 18.02 vol%

H = (U − L) / L
= (15 − 5) / 5 = 2

혼동 주의: 메탄의 위험도에는 혼합가스 상한계(18.02)가 아니라 메탄 단독의 상한 15 vol%·하한 5 vol%를 넣는다.

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