벤젠 30 kg 완전연소에 필요한 공기의 부피(m3)

벤젠 30 kg 완전연소에 필요한 공기의 부피(m3)

표준상태 조건

 

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벤젠의 몰질량 = 6(12) + 6(1) = 78 g/mol 이므로,

30000 g / (78 g/mol) = 384.6 mol 벤젠

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

균형 맞춘 벤젠의 연소 반응식

2C6H6(l) + 15O2(g) → 12CO2(g) + 6H2O(l)

 

C6H6 : O2 = 2 : 15 계수비(몰수비) 이므로,

384.6 mol 벤젠 연소에 필요한 산소의 몰수를 계산하면,

C6H6 : O2 = 2 : 15 = 384.6 mol : ? mol

? = 15 × 384.6 / 2 = 2884.5 mol O2

 

 

 

표준상태, 즉 0℃, 1기압에서,

기체 1 mol의 부피 = 22.4 L 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

공기 중 O2의 부피비 = 21% 이고,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

 

1 m3 = 1000 L 이므로,

 

(2884.5 mol O2) (22.4 L / 1 mol) (100 L 공기 / 21 L O2) (1 m3 / 1000 L)

= (2884.5) (22.4) (100 / 21) (1 / 1000)

= 307.68 m3 공기

 

 

 

 

[참고] PV = nRT 식으로 계산하면,

V = nRT / P

= (2884.5) (0.08206) (273.15+0) / (1)

= 64655.17 L = 64.655 m3 O2

 

64.655 m3 / 0.21 = 307.88 m3 공기

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/16394 ] 벤젠 1 kg 완전연소에 필요한 공기량(kg)

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/8502 ] 탄소 100 kg 완전 연소에 필요한 공기의 부피

 

 

 

[키워드] C6H6 30 kg을 연소 시 필요한 공기의 부피는 표준상태에서 몇 m3인가?