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액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 … | [가스기사 필기] 24년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[가스기사 필기] 24년 1회차
액체 프로판이 298K, 0.1MPa에서 이론공기를 이용하여 연소하고 있을 때 고발열량은 약 몇 MJ/㎏인가? (단, 연료의 증발엔탈피는 370kJ/㎏이고, 기체상태 C3H8의 생성엔탈피는 -103909kJ/kmol, CO2의 생성엔탈피는 -393757kJ/kmol, 액체 및 기체상태 H2O의 생성 엔탈피는 각각 -286010kJ/kmol, -241971kJ/kmol이다.)
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해설

액체 프로판의 고발열량은 약 50.1 MJ/kg50.1\,\mathrm{MJ/kg}이다.

액체 프로판의 생성엔탈피는 기체 값에서 증발엔탈피(몰량 환산 370×44=16280 kJ/kmol370\times44=16280\,\mathrm{kJ/kmol})를 뺀
−103909−16280=−120189 kJ/kmol-103909-16280=-120189\,\mathrm{kJ/kmol}
이다.

연소반응 C3H8+5O2→3CO2+4H2O\mathrm{C_3H_8+5O_2\rightarrow3CO_2+4H_2O}에서 생성물 물을 액체로 두면 고발열량 반응엔탈피는
3(−393757)+4(−286010)−(−120189)≒−2205122 kJ/kmol3(-393757)+4(-286010)-(-120189)\fallingdotseq-2205122\,\mathrm{kJ/kmol}
이고, 이를 분자량 44로 나누어 얻는다.

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