6000 m3 수조 200 m3/hr 유입 염소이온 200 mg/L에서 20 mg/L

6000 m3 수조 200 m3/hr 유입 염소이온 200 mg/L에서 20 mg/L

 

 

용량이 6000 m3인 수조에

200 m3/hr의 유량이 유입된다면

수조 내 염소이온 농도가 200 mg/L에서

20 mg/L 될 때까지의 소요시간(hr)은?

(단, 유입수 내 염소이온 농도는 0,

완전혼합형 (희석효과만 고려함))

① 약 34

② 약 48

③ 약 57

④ 약 69

 

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1차 반응 속도식

ln(C_t / C_0) = –kt

( 참고 https://ywpop.tistory.com/26 )

 

 

 

ln(C_t / C_0) = –(Q/∀)t

 

t = –ln(C_t / C_0) / (Q/∀)

= –ln(20 / 200) / (200 / 6000)

= 69.08 hr

 

 

 

답: ④ 약 69

 

 

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문제 지문에

“단, 1차 반응 기준”

이 내용이 빠졌다고 가정한다.

 

 

 

MV = M’V’

( 참고 https://ywpop.tistory.com/2859 )

 

(200 mg/L) (6000 m3) = (? mg/L) (6000 + 200 m3)

 

? = (200) (6000) / (6000 + 200) = 193.548 mg/L

---> 1시간 후 수조 내 염소이온 농도

 

 

 

1차 반응 속도식

ln(C_t / C_0) = –kt

 

k = –ln(C_t / C_0) / t

= –ln(193.548 / 200) / 1 = 0.03279 /hr

---> 1시간 후 수조 내 염소이온 농도로부터,

속도상수, k를 구했다.

 

 

 

ln(C_t / C_0) = –kt

 

t = –ln(C_t / C_0) / k

= –ln(20 / 200) / 0.03279 = 70.2 hr

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/21699 ] 용량이 500 m3인 수조의 염소이온 농도가 600 mg/L

 

 

 

[키워드] 1차 반응 기준문서, 1차 반응 속도 기준문서, 1차 반응 속도식 기준문서