질량비로 프로판 45%, 공기 55%인 혼합가스가 있다. 프로판 가스의 발열량이 100MJ/Nm 3 일 때 혼합가스의 발열량은 약 몇 MJ/Nm 3 인가? (단, 공기의 발열량은 무시한다.)

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1[에너지관리기사 필기] 21년 1회차

질량비로 프로판 45%, 공기 55%인 혼합가스가 있다. 프로판 가스의 발열량이 100MJ/Nm³ 일 때 혼합가스의 발열량은 약 몇 MJ/Nm³인가? (단, 공기의 발열량은 무시한다.)

해설

발열량은 부피(Nm3) 기준으로 주어지므로, 질량비로 제시된 프로판·공기 혼합비를 몰(부피)비로 환산해야 한다.
혼합가스 100kg 중 프로판 45kg, 공기 55kg이라 하면 몰수는 각각  $\dfrac{45}{44} \approx 1.023\ \mathrm{kmol}$ ,  $\dfrac{55}{29} \approx 1.897\ \mathrm{kmol}$ 이고, 프로판의 부피분율은  $\dfrac{1.023}{1.023+1.897} \approx 0.350$ 이다.
공기의 발열량은 무시하므로 혼합가스 발열량은  $0.350 \times 100 \approx 35\ \mathrm{MJ/Nm^3}$ 이 된다.

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