2012년03월04일 59번
[대기오염방지기술] 탄소 50kg과 수소 50kg을 완전 연소시키는데 필요한 이론적인 산소의 양은?
- ① 312kg
- ② 386kg
- ③ 432kg
- ④ 533kg
(정답률: 59%)
문제 해설
탄소와 수소를 완전 연소시키면 이산화탄소와 물이 생성됩니다. 이산화탄소와 물의 분자식은 각각 CO2와 H2O이며, 이들 분자에는 각각 산소 원자가 2개와 1개씩 들어있습니다. 따라서 탄소 50kg과 수소 50kg을 완전 연소시키면 총 100kg의 질량이 CO2와 H2O로 바뀝니다. 이들 분자에 들어있는 산소 원자의 총 개수는 2x50+1x50=150개입니다. 따라서 이론적으로 필요한 산소의 양은 150/2=75kg입니다. 하지만 대기 중의 공기는 약 21% 정도가 산소이므로, 실제로는 75/0.21=357.14kg의 공기가 필요합니다. 이에 더해 연소 반응에서 발생하는 열로 인해 공기가 팽창하므로, 이를 보정하기 위해 약 50% 정도를 더해줍니다. 따라서 최종적으로 필요한 산소의 양은 357.14x1.5=535.71kg입니다. 이 값은 보기 중에서 가장 가깝게 되므로, 정답은 "533kg"입니다.
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