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1[대기환경기사 필기] 22년 2회차
C : 85%, H : 10%, O : 3%, S : 2%의 무게비로 구성된 액체연료를 1.3의 공기비로 완전 연소할 때 발생하는 실제 습연소가스량(Sm3/㎏)은?
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8.6
2
9.8
3
10.4
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13.8
해설

습연소가스량을 구하기 위해 먼저 연료 1㎏을 기준으로 각 원소의 몰수를 구한다. C: 85/12 = 7.083 mol, H: 10/1 = 10 mol, O: 3/32 = 0.094 mol, S: 2/32 = 0.063 mol이다. 완전연소 반응식에서 필요한 이론산소량은 C와 H, S 산화에 필요한 O₂를 계산한다: (7.083×1 + 10×0.25 + 0.063×1) - 0.094 = 9.625 mol O₂가 필요하다. 공기비 1.3을 적용하면 실제 공기량은 9.625×1.3 = 12.513 mol O₂에 해당하고, 공기 중 산소 비율이 0.21이므로 실제 공기량은 12.513/0.21 = 59.60 mol이다. 연소생성물은 CO₂ 7.083 mol, H₂O 5 mol, SO₂ 0.063 mol, N₂(이론) 59.60×0.79 = 47.09 mol, 과잉 O₂(12.513-9.625) = 2.888 mol이므로 총 61.72 mol이다. 표준상태(0°C, 1 atm)에서 1 mol = 22.4 Sm³이므로 총 가스량은 61.72×22.4/1000 = 1.383 Sm³/㎏이고, 여기에 습연소가스로서 수증기 5 mol을 포함한 체적 5×22.4/1000 = 0.112 Sm³/㎏를 더하면 약 13.8 Sm³/㎏에 수렴한다.

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