본문 바로가기
공학&기술

탄소 87%, 수소 10%, 황 3% 중유 2 kg 완전연소 이론 공기량 ★

by 영원파란 2022. 7. 12.

AdSense@ywpop

탄소 87%, 수소 10%, 황 3% 중유 2 kg 완전연소 이론 공기량

 

 

탄소 87%, 수소 10%, 황 3%의 조성을 가진

중유 2 kg을 완전연소시킬 때, 필요한 이론 공기량(Sm3)은?

① 8.69

② 14

③ 18

④ 21

 

 

 

중유의 질량 = 100 g 이라 가정하면,

각 원자의 퍼센트 값 = 각 원자의 질량

 

 

 

각 원자의 몰질량으로부터 질량을 몰수로 환산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

> 87 g / (12 g/mol) = 7.25 mol C

> 10 / 1 = 10 mol H

> 3 / 32 = 0.09375 mol S

 

 

 

각 원소의 연소 반응식으로부터

완전연소에 필요한 산소의 몰수를 계산하면,

 

C + O2 → CO2

---> C : O2 = 1 : 1 반응하므로, 7.25 mol O2 필요.

 

2H2 + O2 → 2H2O

---> H : O2 = 4 : 1 반응하므로, 2.5 mol O2 필요.

 

S + O2 → SO2

---> S : O2 = 1 : 1 반응하므로, 0.09375 mol O2 필요.

 

 

 

전체 산소의 몰수

= 7.25 + 2.5 + 0.09375 = 9.84 mol

 

 

 

표준상태에서 기체 1 mol = 22.4 L 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

9.84 mol × (22.4 L/mol) × (1 m3 / 1000 L) = 0.220416 m3 O2

 

 

 

공기 중 산소의 부피비 = 21% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

 

필요한 이론 공기량을 계산하면,

0.220416 / (21/100) = 1.05 m3 공기

---> 중유 100 g당

 

 

 

중유 2 kg을 완전연소시킬 때, 필요한 이론 공기량(Sm3)은?

(1.05 m3 / 100 g) × (2000 g) = 21 Sm3

 

 

 

답: ④ 21

 

 

반응형

 

 

[공식] 1 kg 연료 완전연소에 필요한

산소 및 공기의 부피(Sm3) 계산식

 

연료의 질량 = 1 kg 이라 가정하면,

각 원자의 조성(%) / 100 = 각 원자의 질량(kg)

 

▶ 이론 산소량, O_o 계산 (단위: Sm3/kg)

O_o = 1.867(C) + 5.6(H) – 0.7(O) + 0.7(S)

= 1.867(0.87) + 5.6(0.10) – 0.7(0) + 0.7(0.03)

= 2.2053 Sm3/kg

 

▶ 이론 공기량, A_o 계산 (단위: Sm3/kg)

A_o = O_o / 0.21

= 2.2053 / 0.21

= 10.5 Sm3/kg

 

 

(10.5 Sm3/kg) × 2 kg = 21 Sm3

 

 

 

 

 

O_o = 1.867(C) + 5.6(H) – 0.7(O) + 0.7(S)

> 1 / (C × 1 / 22.4) = 1 / (12 × 1 / 22.4) = 1.867

> 1 / (H × 4 / 22.4) = 1 / (1 × 4 / 22.4) = 5.6

> 1 / (O × 2 / 22.4) = 1 / (16 × 2 / 22.4) = 0.7

> 1 / (S × 1 / 22.4) = 1 / (32 × 1 / 22.4) = 0.7

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/9828 ] 탄소가 75%, 수소가 20%, 황이 2%, 산소가 3%로 구성되어 있는 연료 100 kg을 완전연소한다고 할 때, 필요한 이론공기량(m3)은?

 

 

 

[키워드] 완전 연소에 필요한 이론 공기량 기준문서, 완전 연소에 필요한 이론 공기량 계산 기준문서, 완전연소에 필요한 이론공기량 기준문서, 완전연소에 필요한 이론공기량 계산 기준문서, 완전 연소에 필요한 이론 공기량 사전, 완전 연소에 필요한 이론 공기량 계산 사전, 완전연소에 필요한 이론공기량 사전, 완전연소에 필요한 이론공기량 계산 사전, 이론 산소량 기준, 이론 산소량 사전, 이론산소량 기준, 이론산소량 사전, 이론 산소량 계산 기준, 이론 산소량 계산 사전, 이론산소량 계산 기준, 이론산소량 계산 사전

 

 

반응형
그리드형(광고전용)

댓글