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공기의 부피 비율이 질소 79[%], 산소 21[%]인 전기실에 화재가… | [소방설비기사(기계) 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 19년 2회차

공기의 부피 비율이 질소 79[%], 산소 21[%]인 전기실에 화재가 발생하여 이산화탄소 소화약제를 방출하여 소화하였다. 이 때 산소의 부피농도가 14[%]이었다면 이 혼합 공기의 분자량은 약 얼마인가? (단, 화재시 발생한 연소가스는 무시한다.)

1

28.9

2

35.9

3

33.9

4

30.9

해설

이 혼합 공기의 분자량은 약 33.9이다.

연소가스를 무시하면 방출된 CO₂가 공기를 희석할 뿐 질소·산소의 절대량은 변하지 않는다.
처음 부피 100을 기준으로 N₂ 79, O₂ 21이며, 방출 후 산소 부피농도가 14%가 되려면 전체 부피가 21/0.14=15021 / 0.14 = 150 이 되어야 하므로 CO₂는 50만큼 방출된 셈이다.
각 성분의 분자량(N₂=28, O₂=32, CO₂=44)으로 평균 분자량을 구하면
M=79×28+21×32+50×44150=5084150≈33.9M = \dfrac{79 \times 28 + 21 \times 32 + 50 \times 44}{150} = \dfrac{5084}{150} \approx 33.9 이다.

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