[반응위험 계산] 어떤 발열반응이 단열(외부와 열교환 없음) 조건에서 … | 산업안전기사 실기 신출대비 — 화공안전/PSM·HAZOP 상세 페이지

[모범답안]
단열조건 에너지수지: $Q=m\cdot c_p\cdot\Delta T$ → $\Delta T=\dfrac{Q}{m\cdot c_p}$
$\Delta T=\dfrac{120}{3\times2.0}=\dfrac{120}{6}=20$ K
최종온도 = 25℃ + 20 = 45℃
(검산: $m\cdot c_p\cdot\Delta T=3\times2.0\times20=120$ kJ = Q)
■ 핵심 채점어: Q=m·cp·ΔT / ΔT=20 K / 최종 45℃ / 단열조건
※ 근거: 단열 에너지수지식 Q = m·cp·ΔT(열역학 기본식) — 반응열 전량이 혼합물 온도상승에 사용된다는 가정.

[해설]

단열조건에서는 반응열이 밖으로 빠져나가지 못하고 모두 혼합물을 데우는 데 쓰이므로 Q=m·c_p·ΔT를 적용한다.

식을 온도상승에 대해 정리해 대입한다.
$\Delta T=\dfrac{Q}{m\cdot c_p}=\dfrac{120}{3\times2.0}=\dfrac{120}{6}$
$\Delta T=20$ K

최종 도달온도는 초기온도에 온도상승분을 더한다.
25℃ + 20 = 45℃

혼동 주의: 온도차는 K와 ℃의 크기가 같아 20 K를 그대로 20℃로 더하면 된다.