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2003년08월31일 18번

[연소공학]
천연가스(주성분 : CH4)의 연소반응식은 CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O이다. 이 천연가스를 이론공기량으로 연소시켰을 때 의 이론 연소가스량으로 옳은 것은? (단, 공기중의 산소농도는 21%이며, 또한 물은 수증기 상태라고 한다.)

  • ① 3.0Nm3/Nm3CH4
  • ② 10.5Nm3/Nm3CH4
  • ③ 5.0Nm3/Nm3CH4
  • ④ 12.5Nm3/Nm3CH4
(정답률: 47%)

문제 해설

연소반응식을 보면 1몰의 CH4가 2몰의 O2와 반응하여 1몰의 CO2와 2몰의 H2O를 생성한다. 따라서 이론공기량으로 연소시킨다면, CH4 1몰당 필요한 공기량은 2몰이다. 또한 공기 중의 산소농도가 21%이므로, 1Nm3의 공기 중에는 0.21Nm3의 산소가 포함되어 있다. 따라서 CH4 1Nm3당 필요한 공기량은 2 x 0.21 = 0.42Nm3이다. 이에 따라 보기에서 정답이 될 수 있는 것은 "10.5Nm3/Nm3 CH4"이다. 이는 CH4 1Nm3당 필요한 공기량인 0.42Nm3을 곱한 값이다.
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