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일반화학/[03장] 화학양론

1 mol octane C8H18 complete combustion AFR

by 영원파란 2022. 11. 9.
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1 mol octane C8H18 complete combustion AFR

 

 

공기가 1 mol O2와 3.76 mol N2로 구성되었다고 가정하고

옥탄(octane, C8H18) 1 mol을 완전 연소시킬 때

요구되는 공기/연료비(AFR)는 얼마인가?

 

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공기의 몰수

= 1 mol O2 + 3.76 mol N2

= 4.76 mol air

---> 1 mol O2 = 4.76 mol air

 

 

 

[참고] 1 mol O2를 포함하는 공기의 몰수 = 4.76 mol 이므로,

만약 어떤 연료의 완전 연소에 1 mol O2가 필요하다면,

이때 공급해 주어야 하는 공기의 몰수는 4.76 mol.

 

 

 

옥탄 연소 반응식

2C8H18 + 25O2 → 16CO2 + 18H2O

( 참고 https://ywpop.tistory.com/4221 )

 

C8H18 + 25/2 O2 → 8CO2 + 9H2O

---> 1 mol C8H18 연소에 12.5 mol O2 필요.

 

 

 

이론 공기량 = 12.5 × 4.76 = 59.5 mol

 

즉,

1 mol O2 = 4.76 mol air 이므로,

12.5 mol O2 × (4.76 mol air / 1 mol O2)

= 12.5 × (4.76 / 1)

= 59.5 mol air

 

 

 

AFR(공연비) = 공기량 / 연료량

= 59.5 mol / 1 mol

= 59.5

 

 

 

답: 59.5

 

 

 

 

[참고] 메탄 연소 반응식

CH4 + 2O2 → CO2 + 2H2O

CH4 + 2(O2 + 3.76N2) → CO2 + 2H2O + 7.52N2

 

 

 

[참고] 부탄 연소 반응식

C4H10 + 13/2 O2 → 4CO2 + 5H2O

C4H10 + 6.5(O2 + 3.76N2) → 4CO2 + 5H2O + 24.44N2

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21900 ] C8H18을 완전연소시킬 때 부피 및 무게에 대한 이론 AFR로 옳은 것은? 부피: 59.5, 무게: 15.1

 

 

 

[키워드] 옥탄 AFR 기준문서, 옥탄 AFR dic, Air-Fuel Ratio, 공기가 1 mole의 산소와 3.76 mole의 질소로 구성되어 있다고 가정하고서 옥탄(C8H18) 1 mole을 완전 연소시킬 경우 요구되는 체적공기/연료비(AFR)은 얼마인가?

 

 

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