프로판 2 kg 과잉공기계수 1.31 완전연소 습연소가스량(kg)

프로판 2 kg 과잉공기계수 1.31 완전연소 습연소가스량(kg)

 

 

프로판 2 kg을 과잉공기계수 1.31로 완전 연소시킬 때

발생하는 습연소가스량(kg)은?

 

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프로판 연소 반응식

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7441 )

 

 

 

> C3H8의 몰질량 = 44 g/mol

> O2의 몰질량 = 32 g/mol

> CO2의 몰질량 = 44 g/mol

> H2O의 몰질량 = 18 g/mol

 

 

 

질량비 = C3H8 : O2 : CO2 : H2O

= 44 : 5(32) : 3(44) : 4(18)

 

 

 

질량비로 2 kg 프로판과 반응하는 O2의 질량을 계산하면,

C3H8 : O2 = 44 : 5(32) = 2 kg : x kg

x = 5(32) × 2 / 44 = 7.273 kg O2

 

 

 

공기 중 O2의 질량비 = 23.2% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

 

7.273 kg O2를 포함하는 공기의 질량을 계산하면,

7.273 kg / (23.2/100) = 31.349 kg 공기

 

 

 

과잉공기계수(m) = 1.31 이므로,

31.349 kg × 1.31 = 41.067 kg 공기

---> 공급하는 공기의 질량

 

 

 

반응하고 남은 공기의 질량 = (공급하는 공기량) – (반응한 산소량)

= 41.067 – 7.273 = 33.794 kg

 

 

 

질량비로 생성되는 CO2의 질량을 계산하면,

C3H8 : CO2 = 44 : 3(44) = 2 kg : x kg

x = 3(44) × 2 / 44 = 6 kg CO2

 

 

 

질량비로 생성되는 H2O의 질량을 계산하면,

C3H8 : H2O = 44 : 4(18) = 2 kg : x kg

x = 4(18) × 2 / 44 = 3.273 kg H2O

 

 

 

습연소가스량 = (반응하고 남은 공기량) + (CO2 생성량) + (H2O 생성량)

= 33.794 + 6 + 3.273 = 43.067 kg

 

 

 

답: 약 43 kg

 

 

 

 

[참고] 공식으로 만들어보면,

> 반응하고 남은 공기량 = 프로판 질량 × (40/11) × (m/0.232 – 1)

> CO2 생성량 = 프로판 질량 × 3

> H2O 생성량 = 프로판 질량 × (18/11)

 

> 습연소가스량 = 프로판 질량 × [(40/11) × (m/0.232 – 1) + 3 + (18/11)]

 

 

 

 

[키워드] 습연소가스량 기준문서, 습연소 가스량 기준문서