2002년05월26일 39번
[기계열역학] 25℃, 0.1MPa의 탄소와 산소가 완전 연소하는 비율로 들어 와서 완전 연소한 후 25℃, 0.1MPa 상태로 내보내는 연소실에서 탄소 1kmol 당 393.522kJ의 열이 발생한다. 이 연소실 에 탄소 2kg이 들어갈 때 연소실에서 발생하는 열량은?
- ① 32,793.5kJ
- ② 65,587kJ
- ③ 393,522kJ
- ④ 787,044kJ
(정답률: 20%)
문제 해설
문제에서 탄소 1kmol 당 393.522kJ의 열이 발생한다고 했으므로, 탄소 2kg에 해당하는 몰 수를 구해야 한다.
먼저 탄소의 몰량을 구해보자. 탄소의 분자량은 12.01g/mol 이므로, 2kg에 해당하는 몰 수는 다음과 같다.
2kg = 2000g
2000g / 12.01g/mol = 166.53mol
따라서 탄소 2kg이 연소할 때 발생하는 열량은 다음과 같다.
166.53mol x 393.522kJ/mol = 65,587kJ
하지만 이 문제에서는 단위가 kJ가 아닌 kJ/kmol 이므로, 위의 결과를 몰 당 열로 변환해야 한다.
65,587kJ / 166.53mol = 393.522kJ/kmol
따라서 탄소 2kg이 연소할 때 발생하는 몰 당 열량은 393.522kJ/kmol 이다. 이 값을 탄소 1kmol 당 발생하는 열량과 곱해주면 된다.
393.522kJ/kmol x 166.53mol = 787,044kJ
따라서 정답은 "787,044kJ" 이다.
먼저 탄소의 몰량을 구해보자. 탄소의 분자량은 12.01g/mol 이므로, 2kg에 해당하는 몰 수는 다음과 같다.
2kg = 2000g
2000g / 12.01g/mol = 166.53mol
따라서 탄소 2kg이 연소할 때 발생하는 열량은 다음과 같다.
166.53mol x 393.522kJ/mol = 65,587kJ
하지만 이 문제에서는 단위가 kJ가 아닌 kJ/kmol 이므로, 위의 결과를 몰 당 열로 변환해야 한다.
65,587kJ / 166.53mol = 393.522kJ/kmol
따라서 탄소 2kg이 연소할 때 발생하는 몰 당 열량은 393.522kJ/kmol 이다. 이 값을 탄소 1kmol 당 발생하는 열량과 곱해주면 된다.
393.522kJ/kmol x 166.53mol = 787,044kJ
따라서 정답은 "787,044kJ" 이다.
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