메탄을 공기비 1.3에서 연소시킨 경우 단열연소온도는 약 몇 K인가? … | [가스기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

메탄 연소 $CH_4+2O_2\to CO_2+2H_2O$에서 CH₄ 1kmol(16kg)당 O₂ 2kmol(64kg)이 필요하므로 연료 1kg당 산소는 4kg이고, 이론공기량은 $\dfrac{4}{0.232}\approx17.2\,kg$ 공기/kg 연료이다.
공기비 1.3을 적용하면 실제공기량은 약 $17.2\times1.3\approx22.4\,kg/kg$이고, 연소가스량은 연료와 공급공기 질량의 합인 약 $23.4\,kg/kg$이 된다.
단열연소온도는 $T=T_0+\dfrac{H_l}{G\cdot c_p}$로 구하며, $T_0=298K$, $H_l=50000\,kJ/kg$, $c_p=1.293\,kJ/kg\cdot K$를 대입하면 $T\approx298+\dfrac{50000}{23.4\times1.293}\approx298+1650\approx1950K$이 되어, 근사값으로 약 1961K이 답이 된다.