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메탄 60vol%, 에탄 30vol%, 프로판 10vol%가 섞인 가연… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 1회차

메탄 60vol%, 에탄 30vol%, 프로판 10vol%가 섞인 가연성 혼합기가 있다. 각 성분 단독의 연소하한값이 차례로 5.0vol%, 3.0vol%, 2.1vol%일 때 이 혼합기의 연소하한값[vol%]은 얼마인가?

1

3.37

2

3.74

3

4.11

4

26.76

해설

이 혼합기의 연소하한값은 3.74 vol%다. 가연성 가스가 섞이면 각 성분의 하한값과 조성비를 르샤틀리에(Le Chatelier) 관계에 넣는다.

100L=∑ViLi=605.0+303.0+102.1=12+10+4.76=26.76\dfrac{100}{L}=\sum \dfrac{V_i}{L_i}=\dfrac{60}{5.0}+\dfrac{30}{3.0}+\dfrac{10}{2.1}=12+10+4.76=26.76 이 되므로
L=10026.76≒3.74L=\dfrac{100}{26.76}\fallingdotseq 3.74 vol%

조성비를 그대로 곱해 더한 값(4.11), 성분 하한값만 평균한 값(3.37), 역수를 되돌리지 않은 값(26.76)은 모두 이 관계식과 어긋난다. 하한값이 낮은 성분이 조금만 섞여도 전체 하한이 크게 내려간다는 점을 기억하면 검산이 쉽다.

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