문제 #88702

Question

체적이 0.3\ \mathrm{m^3} 인 용기 안에 메탄 (CH_4) 과 공기 혼합물이 들어있다. 공기는 메탄을 연소시키는 데 필요한 이론 공기량보다 20\ \% 더 들어 있고, 연소 전 용기의 압력은 300\ \mathrm{kPa} , 온도는 90\ ℃ 이다. 연소 전 용기 안에 있는 메탄의 질량은 약 몇 \mathrm g 인가?

Accepted Answer

이 문제는 이상기체 상태 방정식을 이용하여 연소 전 메탄의 질량을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 다음과 같습니다. 1. **화학양론적 연소:** 메탄(CH4)과 공기의 연소 반응식을 통해 이론적으로 필요한 공기량을 계산합니다. 2. **이상기체 상태 방정식:** 연소 전 용기 내 혼합물의 압력, 부피, 온도를 이용하여 총 몰수를 계산합니다. 3. **질량 계산:** 공기량을 고려하여 메탄의 몰분율을 구하고, 이를 통해 메탄의 몰수를 계산한 뒤 몰 질량으로 질량을 환산합니다. 이러한 과정을 통해 연소 전 용기 안에 있는 메탄의 질량을 약 38.4g으로 계산할 수 있습니다.

문제 1