문제 #36406

Question

폭발범위에 있는 가연성 가스 혼합물에 전압을 변화시키며 전기 불꽃을 주었더니 1,000[V]가 되는 순간 폭발이 일어났다. 이때 사용한 전기 불꽃의 콘덴서 용량은 0.1[ \mu F]을 사용하였다면 이 가스에 대한 최소 발화에너지는 몇 [mJ]인가?

Accepted Answer

이 문제는 전기 불꽃에 의해 가연성 가스가 발화하는 최소 발화 에너지(Minimum Ignition Energy, MIE)를 계산하는 문제입니다. 전기 불꽃의 에너지는 콘덴서에 저장된 에너지와 같습니다. 콘덴서에 저장된 에너지($E$)는 $E = \frac{1}{2}CV^2$ 공식으로 계산되며, 여기서 $C$는 콘덴서 용량, $V$는 전압입니다. 문제에서 주어진 값들을 이 공식에 대입하면 최소 발화 에너지를 구할 수 있습니다. **정답 이유:** 콘덴서에 저장된 에너지는 다음과 같이 계산됩니다. $E = \frac{1}{2} 	imes 0.1 	imes 10^{-6} \, 	ext{F} 	imes (1000 \, 	ext{V})^2$ $E = \frac{1}{2} 	imes 0.1 	imes 10^{-6} 	imes 10^6 \, 	ext{J}$ $E = 0.05 \, 	ext{J}$ 이를 밀리줄(mJ)로 변환하면 $0.05 \, 	ext{J} 	imes 100

문제 1