12 kg의 탄소가 완전연소하는데 필요한 산소의 양은 몇 m3

12 kg의 탄소가 완전연소하는데 필요한 산소의 양은 몇 m3

 

 

[위험물 기능사 실기: 이상기체상태방정식]

탄소가 완전연소할 때의 연소반응식을 쓰고, 12 kg의 탄소가 완전연소하는데 필요한 산소의 양은 몇 m3 인지 750 mmHg, 30℃를 기준으로 구하시오.

 

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연소반응식

C(graphite, s) + O2(g) → CO2(g)

 

 

탄소와 산소는 1:1반응하므로,

12 kg 탄소가 완전연소하는데 필요한 산소의 양은 32 kg입니다.

32 kg을 부피로 나타낼 때는 이상기체방정식을 사용합니다.

 

 

PV = nRT

V = nRT / P

 

 

산소의 몰질량이 32 g/mol이므로, 산소 32 kg의 몰수는

산소 32,000 g / (32 g/mol) = 1000 mol입니다.

 

750 mmHg를 atm으로 나타내면, 750/760 atm입니다.

 

섭씨온도를 절대온도로 나타내면 30 + 273 = 303 K입니다.

 

 

이제 이 값들을 이상기체방정식에 대입합니다.

 

V = [(1000 mol) (0.082 atm•L/mol•K) (303 K)] / (750/760 atm)

= 25,177.28 L

 

 

1 L = 0.001 m3 이므로,

25,177.28 L × (0.001 m3)/(1 L)

= 25.18 m3

 

 

답: 25.18 m3