C 87% H 13% 경유 1 kg 공기비 1.3 실제건조연소가스 CO2 농도(%)

C 87% H 13% 경유 1 kg 공기비 1.3 실제건조연소가스 CO2 농도(%)

 

 

탄소 87%, 수소 13%의 경유 1 kg을

공기비 1.3으로 완전연소 시켰을 때,

실제건조연소가스 중 CO2 농도(%)는?

 

 

 

28. 탄소 87%, 수소 13%의 경유 1kg을 공기비 1.3으로 완전연소 시켰을 때, 실제건조연소가스 중 CO2 농도(%)는?

① 10.1%

② 11.7%

③ 12.9%

④ 13.8%

 

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경유 1 kg(= 1000 g) 중,

> 탄소(C)의 질량 = 1000 g × (87/100) = 870 g

> 수소(H)의 질량 = 1000 × (13/100) = 130 g

 

 

 

870 g 탄소의 몰수

= 870 g / (12 g/mol) = 72.5 mol

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

130 g 수소의 몰수

= 130 / (1) = 130 mol

 

 

 

탄소 연소 반응식

C + O2 → CO2

---> C의 몰수 = O2의 몰수 = CO2의 몰수 ... ①

 

 

수소 연소 반응식

H2 + 1/2 O2 → H2O

---> H의 몰수 × (1/4) = O2의 몰수 ... ②

 

[참고] H의 몰수 × (1/2) = H2O의 몰수

---> but, 건조 연소가스이므로, H2O는 제외(무시).

 

 

 

연소에 필요한 (이론) O2의 몰수

= ① + ②

= 72.5 + (130 × (1/4))

= 105 mol ... ③

 

 

 

반응형

 

 

 

연소에 필요한 (이론) 공기의 몰수

= 105 / (21/100)

= 500 mol

 

 

 

공기비 = 1.3 이므로,

(공급된) 실제 공기의 몰수

= 500 × 1.3

= 650 mol

 

 

 

실제 공기 중 N2와 O2의 몰수를 계산하면,

> 650 × (79/100) = 513.5 mol N2

> 650 × (21/100) = 136.5 mol O2 ... ④

 

 

 

전체 건조 배출가스의 몰수를 계산하면,

> 72.5 mol CO2

> 513.5 mol N2

> ④ – ③ = 136.5 – 105

= 31.5 mol O2 (미연소분)

 

 

72.5 + 513.5 + 31.5

= 617.5 mol

 

 

 

실제 건조연소가스 중 CO2 농도(%)

= (CO2의 몰수 / 건조 배출가스의 몰수) × 100

= (72.5 / 617.5) × 100

= 11.74%

 

 

 

답: ② 11.7%

 

 

 

 

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/471705 ]

탄소 85%, 수소 15%의 경유 1 kg을

공기비 1.2로 연소하는 경우

탄소의 2%가 검댕으로 된다고 하면

실제건연소가스 1 Sm3 중의 검댕의 농도(g/Sm3)는?

 

 

 

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