탄소 1 kg 이론공기량 완전연소 발생 연소가스량(Nm3)

탄소 1 kg 이론공기량 완전연소 발생 연소가스량(Nm3)

 

 

탄소 1 kg을 이론공기량으로 완전 연소시켰을 때

발생되는 연소가스량은 약 몇 Nm3인가?

 

 

40. 탄소 1kg을 이론공기량으로 완전 연소시켰을 때 발생되는 연소가스양은 약 몇 Nm3 인가?

① 8.9

② 10.8

③ 11.2

④ 22.4

 

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탄소, C의 몰질량 = 12 g/mol 이므로,

탄소 1 kg(= 1000 g)의 몰수

= 1000 g / (12 g/mol)

= 83.33 mol C

 

 

 

탄소 연소 반응식

C + O2 → CO2

 

 

 

C : O2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

83.33 mol C 연소에 필요한

O2의 몰수 = 83.33 mol

 

 

 

기체의 경우, 몰수비 = 부피비 이고,

공기 중, O2의 부피비 = 21% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

 

83.33 mol O2를 포함하는

공기의 몰수

= 83.33 mol / (21/100)

= 396.81 mol

 

 

 

396.81 mol 공기

= 83.33 mol O2 + 313.48 mol N2

---> 396.81 mol 공기를 공급하면,

83.33 mol O2는 반응에 의해 소비(제거)되고,

313.48 mol N2는 연소생성물인 CO2와 함께 배출된다.

 

 

 

C : CO2 = 1 : 1 계수비(= 몰수비) 이므로,

83.33 mol C 연소 시,

발생하는 CO2의 몰수 = 83.33 mol

 

 

 

전체 연소가스량

= 83.33 + 313.48

= 396.81 mol

 

 

 

표준상태에서,

기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이므로,

( 참고: 몰부피 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

396.81 mol 기체의 부피

= 396.81 mol × (22.4 L/mol)

= 8888.54 L

= 8.88854 Sm3

---> 온도, 압력 조건이 주어지지 않았기에,

표준상태라고 가정하고 계산.

 

 

 

답: ① 8.9

 

 

 

 

[키워드] 탄소 연소가스량 기준