2015년05월31일 27번

[연소공학]
프로판과 부탄을 용적비 1:1 로 혼합한 가스 1Sm³를 이론적으로 완전 연소할 때 발생하는 CO2의 양(Sm³)은? (단, 표준상태 기준)

① 1.5
② 2.5
③ 3.5
④ 4.5

(정답률: 61%)

문제 해설

프로판과 부탄은 모두 탄화수소(HC)이므로 연소식은 다음과 같습니다.

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
C4H10 + 6.5O2 → 4CO2 + 5H2O

부탄과 프로판을 1:1 용적비로 혼합했으므로, 1Sm³의 혼합가스는 부탄과 프로판의 몰수가 같습니다. 따라서, 부탄과 프로판의 몰수를 각각 x로 놓으면 다음과 같은 식이 성립합니다.

x(C3H8) = x(C4H10)

따라서, 혼합가스 1Sm³에서 CO2가 생성되는 몰수는 다음과 같습니다.

n(CO2) = 3x(C3H8) + 4x(C4H10)

이제 이 값을 계산해보면,

n(CO2) = 3x(C3H8) + 4x(C4H10)
= 3x(1/2) + 4x(1/2)
= 3.5x

따라서, 이론적으로 완전 연소할 때 발생하는 CO2의 양은 3.5Sm³입니다.

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