액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/kg인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370 kJ/kg이고, 기체상태의 생성엔탈피는 각각 C 3 H 8 -103909 kJ/kmol, CO 2 -393757 kJ/kmol 액체 및 기체상태 H 2 O는 각각 –286010 kJ/kmol, -241971 kJ/kmol 이다.)

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액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 … | [가스기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 21년 1회차

액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/kg인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370 kJ/kg이고, 기체상태의 생성엔탈피는 각각 C₃H₈ -103909 kJ/kmol, CO₂ -393757 kJ/kmol 액체 및 기체상태 H₂O는 각각 –286010 kJ/kmol, -241971 kJ/kmol 이다.)

해설

액체 프로판의 연소반응은  $C_3H_8 + 5O_2 \rightarrow 3CO_2 + 4H_2O$ 이며, 고위발열량은 생성물의 수증기가 액체상태로 응축되었다고 볼 때의 반응엔탈피이다.
기체상태 프로판의 생성엔탈피에서 증발엔탈피만큼을 빼서 액체상태 생성엔탈피로 환산하면  $h_{C_3H_8,liq} = -103909 - 370\times44 \approx -120189\ \text{kJ/kmol}$ 이 된다.
반응엔탈피는  $\Delta H = [3\times(-393757)+4\times(-286010)] - (-120189) \approx -2205122\ \text{kJ/kmol}$ 이며, 이를 분자량(44)으로 나누면  $\dfrac{2205122}{44} \approx 50116\ \text{kJ/kg} \approx 50\ \text{MJ/kg}$ 의 고위발열량을 얻는다.

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