2005년03월06일 10번

[연소공학]
고체 및 액체연료에서 연료중 수소(h : ㎏)와 수분(W : kg)이 연소에 의하여 발생하는 연소생성 수증기량은?

① 11.2h + 1.25W
② 1.4h + 1.12W
③ 1.4h + 1.25W
④ 11.2h + 1.12W

(정답률: 32%)

문제 해설

연소 반응식에서 수소와 수분이 산화되어 수증기가 생성됩니다. 이때, 수증기량은 생성된 수증기의 질량과 같습니다. 수소의 질량은 h(kg), 수분의 질량은 W(kg)이므로, 수증기량은 h + W(kg)입니다.

하지만, 수증기는 연소 후에도 열을 유지하고 있기 때문에, 실제로는 생성된 수증기량보다 더 많은 수증기가 존재합니다. 이를 보정하기 위해, 일반적으로 수증기량에 대한 보정계수를 곱해줍니다. 이 보정계수는 연료의 종류에 따라 다르며, 일반적으로 액체연료는 1.25, 고체연료는 1.4입니다.

따라서, 고체연료에서의 연소생성 수증기량은 1.4(h + W)이고, 액체연료에서의 연소생성 수증기량은 1.25(h + W)입니다. 이 중에서 수소의 질량은 h(kg)이므로, 수증기량은 1.4h + 1.25W(kg) 또는 1.25h + 1.25W(kg)가 됩니다.

하지만, 문제에서는 연료의 종류가 명시되어 있지 않으므로, 보정계수를 고려하지 않은 일반적인 수증기량인 h + W(kg)이 아닌, 보정계수를 고려한 수증기량인 1.4h + 1.25W(kg) 또는 1.25h + 1.25W(kg) 중에서 보정계수가 더 큰 1.25를 선택하여 답이 "11.2h + 1.25W"가 됩니다.

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