대기환경기사 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2007년09월02일 26번

[연소공학]
에탄(C2H6)의 고위발열량(Hh)이 15520kcal/Sm3 일 때 , 저위발열량(Hl)은? (단, H2O 1Sm3의 증발잠열은 480kcal/Sm3이다.)

  • ① 15380kcal/Sm3
  • ② 14560kcal/Sm3
  • ③ 14080kcal/Sm3
  • ④ 13820kcal/Sm3
(정답률: 62%)

문제 해설

에탄의 저위발열량(Hl)은 고위발열량(Hh)에서 수증기의 증발잠열을 뺀 값이다. 따라서,

Hl = Hh - (수증기의 증발잠열 × 수증기 생성량)

에탄(C2H6)의 분자량은 30g/mol 이므로, 1mol 에탄이 연소할 때 생성되는 2mol 수증기의 부피는 2 × 22.4L/mol = 44.8L 이다.

따라서, 1Sm3 에탄 연소 시 생성되는 수증기의 부피는 44.8 × (15520/2) = 347840L 이다.

이때, 수증기의 질량은 부피와 밀도를 이용하여 계산할 수 있다. 수증기의 밀도는 1g/L 이므로,

수증기의 질량 = 수증기의 부피 × 수증기의 밀도 = 347840g = 347.84kg

따라서, 수증기의 증발잠열은 347.84kg × 480kcal/kg = 166963.2kcal 이다.

따라서,

Hl = 15520kcal/Sm3 - (166963.2kcal/347840L × 1Sm3) ≈ 14080kcal/Sm3

따라서, 정답은 "14080kcal/Sm3" 이다.
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