공기 중 산소가 21vol%, 질소가 79vol%일 때, 메탄가스 1몰… | [소방시설관리사 1차] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

메탄 1몰이 완전연소하는 반응식은 $\mathrm{CH_4} + 2\mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2} + 2\mathrm{H_2O}$이며, 필요한 산소는 2몰이다.
공기 중 산소가 21vol%이므로 공급되는 공기량은 $\dfrac{2}{0.21} \approx 9.52\ \mathrm{mol}$이고, 이때 함께 유입되는 질소는 $9.52 \times 0.79 \approx 7.52\ \mathrm{mol}$이다.
생성물은 CO₂ 1몰, H₂O(기체) 2몰, 미반응 질소 7.52몰로 전체 $1+2+7.52 \approx 10.52\ \mathrm{mol}$이다.
질소의 부피비는 $\dfrac{7.52}{10.52} \times 100 \approx 71.5\%$로 계산된다.