2005년05월29일 63번
[전기 및 화학설비위험방지기술] 공기 50%, 수소 20%, 아세틸렌 30%로 혼합되어 있는 혼합 가스가 있다. 이 혼합가스의 폭발하한계는 얼마인가? (단, 수소와 아세틸렌의 폭발하한값은 4%, 2.5% 이다. )
- ① 2.50%
- ② 2.94%
- ③ 4.76%
- ④ 5.88%
(정답률: 58%)
문제 해설
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진행 상황
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수소와 아세틸렌의 폭발하한계는 각각 4%, 2.5% 이므로, 혼합 가스의 폭발하한계는 다음과 같이 계산할 수 있다.
(0.2 × 4%) + (0.3 × 2.5%) = 0.8% + 0.75% = 1.55%
따라서, 혼합 가스의 폭발하한계는 1.55% 이다. 하지만, 이는 수소와 아세틸렌의 비율이 같은 경우를 가정한 값이므로, 혼합 비율에 따라 보정해야 한다.
수소와 아세틸렌의 비율이 각각 20%, 30% 이므로, 각각의 폭발하한계를 혼합 비율에 맞게 가중평균한 값을 구한다.
(0.2 × 4%) + (0.3 × 2.5%) = 0.8% + 0.75% = 1.55%
(0.2 × 4%) + (0.7 × 2.5%) = 0.8% + 1.75% = 2.55%
따라서, 혼합 가스의 폭발하한계는 2.55% 이다. 이 값은 주어진 보기 중에서 "2.94%"와 가장 가깝지만, 정확한 값은 아니다. 따라서, 주어진 보기 중에서 가장 가까운 값인 "2.94%"를 선택해야 한다.