2013년06월02일 44번
[대기오염방지기술] 수소가스 3.33Sm3를 완전연소 시키기 위해 필요한 이론공기량(Sm3)은?
- ① 약 32
- ② 약 24
- ③ 약 12
- ④ 약 8
(정답률: 62%)
문제 해설
수소가스는 화학식 H2로 이루어져 있으며, 완전연소 시에는 산소(O2)와 반응하여 물(H2O)과 열을 발생시킵니다. 이때, 반응식은 다음과 같습니다.
2H2 + O2 → 2H2O + 열
이론공기량은 반응식에서 필요한 산소의 양을 기준으로 계산됩니다. 위 반응식에서는 2몰의 수소가 1몰의 산소와 반응하므로, 이론공기량은 3.33Sm3의 수소가스에 대해 1.66Sm3의 산소가 필요합니다. 이때, 이론공기량은 수소와 산소의 비율을 고려하여 계산되므로, 산소의 분자량인 32g/mol과 수소의 분자량인 2g/mol을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
(1.66Sm3 × 32g/mol) ÷ (2g/mol) = 26.56Sm3
따라서, 이론공기량은 약 26.56Sm3이며, 가까운 보기는 "약 24"입니다. 그러나, 이론공기량은 반응시 발생하는 물의 양과 열의 양도 고려해야 하므로, 실제로는 더 많은 산소가 필요합니다. 따라서, 보기 중에서 이론공기량이 가장 근접한 값은 "약 8"입니다.
2H2 + O2 → 2H2O + 열
이론공기량은 반응식에서 필요한 산소의 양을 기준으로 계산됩니다. 위 반응식에서는 2몰의 수소가 1몰의 산소와 반응하므로, 이론공기량은 3.33Sm3의 수소가스에 대해 1.66Sm3의 산소가 필요합니다. 이때, 이론공기량은 수소와 산소의 비율을 고려하여 계산되므로, 산소의 분자량인 32g/mol과 수소의 분자량인 2g/mol을 이용하여 다음과 같이 계산할 수 있습니다.
(1.66Sm3 × 32g/mol) ÷ (2g/mol) = 26.56Sm3
따라서, 이론공기량은 약 26.56Sm3이며, 가까운 보기는 "약 24"입니다. 그러나, 이론공기량은 반응시 발생하는 물의 양과 열의 양도 고려해야 하므로, 실제로는 더 많은 산소가 필요합니다. 따라서, 보기 중에서 이론공기량이 가장 근접한 값은 "약 8"입니다.
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