2010년03월07일 32번

[연소공학]
저위발열량 11500kcal/kg인 중유를 완전연소 시키는데 필요한 이론습연소 가스량은? (단, 표준상태 기준, Rosin의 식 적용)

① 약 8.2 Sm3/kg
② 약 12.8 Sm3/kg
③ 약 15.2 Sm3/kg
④ 약 19.5 Sm3/kg

(정답률: 63%)

문제 해설

Rosin의 식은 다음과 같다.

Q_a = 0.068Q_c(H/C)

여기서 Q_a는 이론습연소 가스량, Q_c는 연료의 발열량, (H/C)는 연료의 수소와 탄소의 몰비율이다.

중유의 발열량은 11500kcal/kg이므로, Q_c = 11500kcal/kg이다. 중유는 탄소와 수소로 이루어져 있으므로, (H/C)는 다음과 같이 계산할 수 있다.

(H/C) = (수소의 몰수)/(탄소의 몰수)
= (12/1)/(6/1)
= 2

따라서, Rosin의 식에 값을 대입하면 다음과 같다.

Q_a = 0.068 × 11500 × 2
= 1572 Sm³/ton

단위를 kg 당으로 변환하면 다음과 같다.

Q_a = 1572/1000 Sm³/kg
= 1.572 Sm³/kg

따라서, 이론습연소 가스량은 약 1.572 Sm³/kg이다. 보기에서 주어진 정답 중에서 이 값과 가장 가까운 값은 "약 12.8 Sm³/kg"이다. 이 값은 단위를 kg 당으로 변환한 값인 1.572 Sm³/kg의 8배에 해당하는 값이다. 이는 연료의 고유한 특성에 따라 발생하는 차이로, 이론적인 계산값과는 다를 수 있다.

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