B중유 5 kg 완전 연소 저위발열량 MJ 고위발열량 41900 kJ/kg

B중유 5 kg 완전 연소 저위발열량 MJ 고위발열량 41900 kJ/kg

 

 

B중유 5kg을 완전 연소시켰을 때 저위발열량은 약 몇 MJ 인가? (단, B중유의 고위발열량은 41900 kJ/kg, 중유 1kg에 수소 H는 0.2kg, 수증기 W는 0.1kg 함유되어 있다.)

① 96

② 126

③ 156

④ 186

 

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고체/액체 연료의 Hl = Hh – 600(9H + W)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/12781 )

 

 

 

[주목] [주의]

위 공식에서,

고위발열량(Hh)의 단위와

저위발열량(Hl)의 단위는

kcal/kg 임을 ‘꼭’ 기억할 것.

 

따라서 만약, 이 문제와 같이

고위발열량(Hh)의 단위와

저위발열량(Hl)의 단위가

kJ/kg 이라면,

1 kcal = 4.2 kJ 이므로,

계산 공식은

Hl = Hh – 600×4.2(9H + W)

= 41900 – 600×4.2(9×0.2 + 0.1)

= 37112 kJ/kg

 

 

 

B중유의 양이 5 kg이므로,

(37112 kJ/kg) × 5 kg

= 185560 kJ

= 185.560 MJ

 

 

 

답: ④ 186

 

 

 

 

[다른 계산 방법1]

 

(41900 kJ/kg) (1 kcal / 4.2 kJ)

= 9976.19 kcal/kg

 

 

Hl = Hh – 600(9H + W)

= 9976.19 – 600(9×0.2 + 0.1)

= 8836.19 kcal/kg

 

 

(8836.19 kcal) (4.2 kJ / 1 kcal)

= 37112 kJ/kg

 

 

300x250

 

 

[다른 계산 방법2]

 

수소 연소 반응식

2H2 + O2 → 2H2O 또는

H2 + 1/2 O2 → H2O

 

 

연료에 포함된 수소의

연소에 의해 생성된 H2O의 질량을

질량비로 계산하면,

H2 : H2O = 2 : 18 = 0.2 kg : ? kg

 

? = 18 × 0.2 / 2 = 1.8 kg H2O

( ? = 0.2 × (18/2) = 1.8 kg )

( ? = 0.2 × 9 = 1.8 kg )

 

 

전체 수분

= 연료에 포함된 수분 + 생성된 수분

= 0.1 + 1.8 = 1.9 kg

 

 

25℃, 물의 증발 잠열 = 2440 kJ/kg 이므로,

1.9 kg × (2440 kJ/kg) = 4636 kJ

---> 수분 증발에 사용된 열

= 수분의 증발 잠열

 

 

“중유 1kg에 수소 H는 0.2kg, 수증기 W는 0.1kg”

이므로, 연료 1 kg당 수분의 증발 잠열

= 4636 kJ/kg

 

 

연료 1 kg당 저위발열량

= 41900 – 4636

= 37264 kJ/kg

 

 

5 kg × (37264 kJ/kg)

= 186320 kJ

= 186.320 MJ

 

 

 

 

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