도시가스의 조성을 조사해보니 부피조성으로 H 2 35%, CO 24%, CH 4 13%, N 2 20%, O 2 8% 이었다. 이 도시가스 1Sm 3 를 완전연소시키기 위하여 필요한 이론공기량은 약 몇 Sm 3 인가?

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1[가스기사 필기] 22년 1회차

도시가스의 조성을 조사해보니 부피조성으로 H₂ 35%, CO 24%, CH₄ 13%, N₂ 20%, O₂8% 이었다. 이 도시가스 1Sm³를 완전연소시키기 위하여 필요한 이론공기량은 약 몇 Sm³ 인가?

1.3

2.3

3.3

4.3

해설

각 가연성분의 완전연소 반응식으로부터 필요한 산소량을 구한다. $H_2+\tfrac12O_2\to H_2O$ , $CO+\tfrac12O_2\to CO_2$ , $CH_4+2O_2\to CO_2+2H_2O$ 이므로 필요한 산소량은 $0.35\times0.5+0.24\times0.5+0.13\times2 = 0.555\,\text{Sm}^3$ 이다.

가스 중에 이미 포함된 산소 8%를 제외하면 공기로부터 공급해야 할 산소량은 $0.555-0.08=0.475\,\text{Sm}^3$ 이고, 공기 중 산소 비율 21%로 나누면 이론공기량은 $0.475/0.21\approx2.3\,\text{Sm}^3$ 이 되어 등록된 정답과 일치한다.

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