2021년 에너지관리기사 1회차 20번

Question

분자식이 C_mH_n 인 탄화수소가스 1\ \rm Nm^3 을 완전연소시키는 데 필요한 이론 공기량은 약 몇 \rm Nm^3 인가? (단, C_mH_n 의 m , n 은 상수이다.)

Accepted Answer

이 문제는 탄화수소의 완전연소 반응식을 이용하여 이론적인 공기량을 계산하는 문제입니다. 핵심 개념은 완전연소 반응식에서 탄소(C)와 수소(H)의 몰비를 통해 필요한 산소(O$_2$)의 몰비를 구하고, 공기 중 산소의 부피 비율(약 21%)을 고려하여 필요한 공기량을 계산하는 것입니다. C$_m$H$_n$ + (m + n/4)O$_2$ → mCO$_2$ + (n/2)H$_2$O 위 반응식에서 1몰의 C$_m$H$_n$을 완전연소시키기 위해 (m + n/4)몰의 O$_2$가 필요합니다. 기체 상태에서 몰수와 부피는 비례하므로, 1 Nm$^3$의 C$_m$H$_n$을 연소시키는 데 필요한 이론적인 산소량은 (m + n/4) Nm$^3$입니다. 공기 중 산소의 부피 비율이 약 21%이므로, 필요한 이론 공기량은 산소량의 약 1/0.21배, 즉 약 4.76배가 됩니다. 따라서 필요한 이론 공기량은 4.76 * (m + n/4) = 4.76m + 1.19n Nm$^3$이 됩니다.

2021년 에너지관리기사 1회차 20번 - 기출문제 및 해설

문제 1