가스기능장 기출문제·모의고사·오답노트·자동채점

2005년07월17일 1번

[임의 구분]
CH4 1Nm3을 완전 연소시키는데 필요한 공기량은?

  • ① 44.8Nm3
  • ② 11.52Nm3
  • ③ 9.52Nm3
  • ④ 22.4Nm3
(정답률: 45%)

문제 해설

CH4 1Nm3을 완전 연소시키면 CO2와 H2O가 생성됩니다. 이때 생성된 CO2와 H2O의 분자량을 계산하면 약 44.8g/mol입니다. 따라서 CH4 1Nm3을 연소시키면 44.8g의 CO2와 H2O가 생성됩니다.

공기는 대략적으로 78%의 질소와 21%의 산소로 이루어져 있습니다. 따라서 CH4 1Nm3을 연소시키기 위해서는 44.8g의 산소가 필요합니다. 이를 계산하면 약 1.4mol의 산소가 필요하다는 것을 알 수 있습니다.

공기 중의 질소와 산소는 비율이 일정하기 때문에, 1.4mol의 산소를 얻기 위해서는 1.4mol의 질소도 함께 필요합니다. 따라서 CH4 1Nm3을 연소시키기 위해서는 총 2.8mol의 공기가 필요합니다.

하지만 문제에서는 공기량을 묻고 있으므로, 이를 부피로 환산해야 합니다. 공기의 분자량은 대략적으로 29g/mol이므로, 2.8mol의 공기는 81.2g입니다. 이를 부피로 환산하면 약 9.52Nm3이 됩니다. 따라서 정답은 "9.52Nm3"입니다.
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