공간시간이 τ=1min인 똑같은 혼합반응기 4개가 직렬로 연결되어 있다… | [화공기사 필기] 17년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 17년 3회차

공간시간이 τ=1min인 똑같은 혼합반응기 4개가 직렬로 연결되어 있다. 반응속도상수가 k=0.5min^-1인 1차 액상 반응이며 용적 변화율은 0 이다. 첫째 반응기의 입구 농도가 1mol/L 일 때 네 번째 반응기의 출구 농도(mol/L)는 얼마인가?

0.098

0.125

0.135

0.198

해설

직렬로 연결된 동일한 혼합반응기(CSTR) n개를 지나는 1차 반응에서는  $\dfrac{C_n}{C_0} = \dfrac{1}{(1+k\tau)^n}$ 이 성립한다.
 $k\tau = 0.5 \times 1 = 0.5$ 이므로  $1+k\tau = 1.5$ 이고,
 $C_4 = \dfrac{1}{1.5^4} = \dfrac{1}{5.0625} \approx 0.198\,\mathrm{mol/L}$ 로 계산되어 네 번째 반응기 출구 농도는 약 0.198mol/L이다.

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