출제 23-1/22-4부피비가 메탄 80%, 에탄 15%, 프로판 4%… | [소방설비기사 기계] 자주 나오는 문제 · 최근 10회 중 2·3회 (140) 상세 페이지

1[소방설비기사-기계] 자주 나오는 문제 · 최근 10회 중 2·3회 (140)

출제 23-1/22-4

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

혼합가스의 폭발하한계는 르 샤틀리에(Le Chatelier) 법칙 으로 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% 이므로 이 혼합기체의 공기 중 폭발하한계는 약 3.8 vol%이다.

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