옥탄(C 8 H 18 ) 1 mol을 완전연소시킬 때 공기연료비를 중량비(kg공기/kg연료)로 적절히 나타낸 것은?(단, 표준상태 기준)

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1[폐기물처리기사 필기] 15년 3회차

옥탄(C₈H₁₈) 1 mol을 완전연소시킬 때 공기연료비를 중량비(kg공기/kg연료)로 적절히 나타낸 것은?(단, 표준상태 기준)

8.3

10.5

12.8

15.1

해설

옥탄의 완전연소 반응식은  $\mathrm{C_8H_{18}} + 12.5\mathrm{O_2} \rightarrow 8\mathrm{CO_2} + 9\mathrm{H_2O}$ 이므로, 옥탄 1 mol을 태우는 데 필요한 산소는 12.5 mol이다.
공기 중 산소의 부피비가 약 21%이므로 필요한 공기량은  $\dfrac{12.5}{0.21} \approx 59.52\ \mathrm{mol}$ 이며, 공기의 평균 분자량을 약 29 g/mol로 보면 공기의 질량은  $59.52 \times 29 \approx 1726\ \mathrm{g} \approx 1.73\ \mathrm{kg}$ 이다.
옥탄 1 mol의 질량은  $8 \times 12 + 18 \times 1 = 114\ \mathrm{g} = 0.114\ \mathrm{kg}$ 이므로, 중량 기준 공기연료비는  $\dfrac{1.73}{0.114} \approx 15.1$ 로 계산된다.

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