부피비가 메탄 80%, 에탄 15%, 프로판 4%, 부탄 1%인 혼합기… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 3회차

부피비가 메탄 80%, 에탄 15%, 프로판 4%, 부탄 1%인 혼합기체가 있다. 이 기체의 공기 중 폭발하한계는 약 몇 vol%인가? (단, 공기 중 단일 가스의 폭발하한계는 메탄 5vol%, 에탄 2vol%, 프로판 2vol%, 부탄 1.8vol%이다)

2.4

5.2

1.3

3.8

해설

이 혼합기체의 공기 중 폭발하한계는 약 3.8 vol%이며, 혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙으로 구한다.
 $\dfrac{100}{L} = \dfrac{V_1}{L_1} + \dfrac{V_2}{L_2} + \cdots$ 
대입하면
 $\dfrac{100}{L} = \dfrac{80}{5} + \dfrac{15}{2} + \dfrac{4}{2} + \dfrac{1}{1.8} = 16 + 7.5 + 2 + 0.556 = 26.056$ 
따라서  $L = \dfrac{100}{26.056} \fallingdotseq 3.84$  vol%이다.

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