탄소 0.5kg를 공기로 연소하여 CO가스가 생성될 때, 탄소 전체를 … | [금속재료기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

탄소가 CO로 완전히 연소되는 반응식은 $2\text{C} + \text{O}_2 \to 2\text{CO}$이며, 필요한 O₂량을 공기 중 21%의 O₂로 환산해 구한다.
탄소의 원자량 12를 이용한 탄소 0.5kg = 500g의 몰수:
$\frac{500}{12} = 41.67\text{ mol}$
탄소 2mol당 O₂ 1mol이 필요하므로 O₂ 몰수:
$41.67 \times \frac{1}{2} = 20.83\text{ mol}$
표준상태에서 1mol의 기체는 22.4m³를 차지하므로 O₂ 부피:
$20.83 \times 22.4 = 466.6\text{ L} = 0.4666\text{ m}^3$
공기는 약 21%의 O₂를 포함하므로, 필요한 공기의 부피는
$\frac{0.4666}{0.21} = 2.22\text{ m}^3$이다.