액체 프로판이 298K, O.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/㎏인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370kJ/㎏이고, 기체상태 C 3 H 8 의 생성엔탈피는 -103909kJ/kmol, CO 2 의 생성엔탈피는 -393757kJ/kmol, 액체 및 기체상태 H 2 O의 생성엔탈피는 각각 -286010kJ/kmol, -241971kJ/kmol이다.)

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1[가스기사 필기] 18년 1회차

액체 프로판이 298K, O.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/㎏인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370kJ/㎏이고, 기체상태 C₃H₈의 생성엔탈피는 -103909kJ/kmol, CO₂의 생성엔탈피는 -393757kJ/kmol, 액체 및 기체상태 H₂O의 생성엔탈피는 각각 -286010kJ/kmol, -241971kJ/kmol이다.)

해설

기체상태 프로판의 연소반응  $\text{C}_3\text{H}_8 + 5\text{O}_2 \rightarrow 3\text{CO}_2 + 4\text{H}_2\text{O}$ 에서, 고발열량이므로 물은 액체 기준(-286010kJ/kmol)으로 잡는다. 생성엔탈피로 반응열을 구하면  $3\times(-393757) + 4\times(-286010) - (-103909) \approx -2221402\ \text{kJ/kmol}$ 이 된다(기체 프로판 기준).
액체 프로판에서 출발하므로 증발엔탈피( $370 \times 44 = 16280\ \text{kJ/kmol}$ )만큼을 반영하면 발열량 크기는  $2221402 - 16280 \approx 2205122\ \text{kJ/kmol}$ 이 되고, 프로판 분자량 44로 나누면  $\dfrac{2205122}{44} \approx 50116\ \text{kJ/kg} \approx 50\ \text{MJ/kg}$ 로 계산된다.

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