다음과 같은 기상반응이 30L 정용회분반응기에서 등온적으로 일어난다. … | [화공기사 필기] 16년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 16년 3회차

다음과 같은 기상반응이 30L 정용회분반응기에서 등온적으로 일어난다. 초기 A가 30mol 이 들어있으며, 반응기는 완전 혼합된다고 할 때 1차 반응일 경우 반응기에서 A의 몰수가 0.2mol로 줄어드는데 필요한 시간은?(단, A → B, -rA = kCA, k=0.865/min)

7.1min

8.0min

6.3min

5.8min

해설

정용 회분식 반응기에서는 몰수비가 곧 농도비이므로 1차 반응 적분식을 몰수로 바로 쓸 수 있다:  $\ln\dfrac{N_{A0}}{N_A} = kt$ 
 $t = \dfrac{1}{k}\ln\dfrac{N_{A0}}{N_A} = \dfrac{1}{0.865}\ln\dfrac{30}{0.2} = \dfrac{\ln 150}{0.865} \approx \dfrac{5.01}{0.865} \approx 5.8\ \mathrm{min}$

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