C m H n 1 Nm 3 를 공기비 1.2로 연소시킬 때 필요한 실제 공기량은 약 몇 Nm 3 인가?

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CmHn 1 Nm3를 공기비 1.2로 연소시킬 때 필요한 실제 공기량은… | [에너지관리기사 필기] 22년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리기사 필기] 22년 1회차

C_mH_n 1 Nm³를 공기비 1.2로 연소시킬 때 필요한 실제 공기량은 약 몇 Nm³ 인가?

 $\dfrac{1.2}{0.21}\left(m + \dfrac{n}{2}\right)$

 $\dfrac{1.2}{0.21}\left(m + \dfrac{n}{4}\right)$

 $\dfrac{1.2}{0.79}\left(m + \dfrac{n}{2}\right)$

 $\dfrac{1.2}{0.79}\left(m + \dfrac{n}{4}\right)$

해설

탄화수소  $\mathrm{C_m H_n}$  의 완전연소 반응식은  $\mathrm{C_m H_n}+\left(m+\dfrac{n}{4}\right)\mathrm{O_2}\rightarrow m\,\mathrm{CO_2}+\dfrac{n}{2}\mathrm{H_2O}$  이다. 탄소 m개는 산소 m몰, 수소 n개는 물 n/2몰을 만들며 산소 n/4몰을 쓴다.
즉 연료 1 Nm³당 이론산소량은  $O_0=m+\dfrac{n}{4}\ \mathrm{Nm^3}$  이고, 공기 중 산소는 체적으로 21%이므로 이론공기량은  $A_0=\dfrac{1}{0.21}\left(m+\dfrac{n}{4}\right)\ \mathrm{Nm^3}$  이다.
실제공기량은 여기에 공기비 1.2를 곱한 값이므로  $A=1.2\,A_0=\dfrac{1.2}{0.21}\left(m+\dfrac{n}{4}\right)\ \mathrm{Nm^3}$  이 된다. 분모에 질소 비율 0.79를 쓴 식은 공기량 환산을 거꾸로 한 것이고, 괄호 안을 n/2로 쓴 식은 생성되는 물의 몰수를 소요 산소량으로 잘못 옮긴 것이다.

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