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메탄올 5kg을 완전연소하려고 할 때 필요한 실제공기량은? (단, 과잉… | [대기환경산업기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[대기환경산업기사 필기] 16년 2회차
메탄올 5kg을 완전연소하려고 할 때 필요한 실제공기량은? (단, 과잉공기계수 m=1.3)
1
22.5 Sm3
2
25.0 Sm3
3
32.5 Sm3
4
37.5 Sm3
해설

메탄올의 완전연소 반응식은 CH3OH+1.5O2CO2+2H2O\mathrm{CH_3OH + 1.5\,O_2 \rightarrow CO_2 + 2H_2O}이므로, 메탄올 1mol당 이론산소량은 1.5mol이다.

메탄올(분자량 32) 5kg의 몰수는 5000g32g/mol=156.25mol\dfrac{5000\,\mathrm{g}}{32\,\mathrm{g/mol}} = 156.25\,\mathrm{mol}, 이론산소량은 156.25×1.5=234.4mol156.25 \times 1.5 = 234.4\,\mathrm{mol}이며, 부피로는 234.4×22.4L/mol=5250L=5.25Sm3234.4 \times 22.4\,\mathrm{L/mol} = 5250\,\mathrm{L} = 5.25\,\mathrm{Sm^3}이다.

공기 중 산소 비율 21%를 적용하면 이론공기량은 A0=5.250.21=25.0Sm3A_0 = \dfrac{5.25}{0.21} = 25.0\,\mathrm{Sm^3}이고, 실제공기량은 과잉공기계수를 곱해 A=mA0=1.3×25.0=32.5Sm3A = m\,A_0 = 1.3 \times 25.0 = 32.5\,\mathrm{Sm^3}이 된다.

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