프로판 가스 1 kg 완전 연소에 필요한 이론공기량

프로판 가스 1 kg 완전 연소에 필요한 이론공기량

 

 

[문제 1] 프로판 가스 1 kg 완전연소에 필요한 공기의 부피

 

[문제 2] 프로판 가스 1 kg 완전연소에 필요한 산소의 부피

 

 

프로판가스 1 kg을 완전 연소시킬 때 필요한 이론공기량은 약 몇 Nm3인가?

(단, 공기 중 산소는 21 v %이다.)

 

 

 

C3H8의 몰질량 = 3(12) + 8(1) = 44 g/mol 이므로,

1 mol = 44 g

 

 

 

STP 조건에서 기체 1 mol의 부피 = 22.414 L 이므로,

1 mol = 22.414 L

( 참고 https://ywpop.tistory.com/8321 )

 

 

 

이 문제에선 Sm3와 Nm3를 구분하지 않고 사용함.

( Sm3, Nm3 설명 https://ywpop.tistory.com/6441 )

 

 

 

> 1 m3 = 1000 L

> 1 Nm3 = 1000 L

 

 

 

프로판 가스의 균형 맞춘 연소 반응식

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

 

C3H8 : O2 = 1 : 5 계수비(= 몰수비) 이므로,

C3H8 : O2 = 1 : 5 = 44 kg : 5×22.4 Nm3 = 1 kg : ? Nm3

 

? = 5×22.4 / 44 = 2.5455 Nm3 O2

 

 

 

2.5455 Nm3 O2를 포함하고 있는 공기의 부피를 계산하면,

2.5455 Nm3 O2 / (21/100) = 12.121 Nm3 공기

 

 

 

답: 12.12 Nm3

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/5131 ]

 

 

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프로판 1 kg을 완전연소시키기 위해서는

표준상태의 산소가 약 몇 m3가 필요한가?

 

프로판 1kg을 완전 연소시키기 위해 표준상태의 산소가 약 몇 m3가 필요한가?

 

 

 

C3H8의 몰질량 = 44 g/mol 이므로,

1 kg C3H8의 몰수를 계산하면,

1000 g / (44 g/mol) = 22.7273 mol C3H8

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

 

 

 

프로판 연소 반응식

C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O

 

C3H8 : O2 = 1 : 5 계수비(= 몰수비) 이므로,

22.7273 mol C3H8과 반응하는 O2의 몰수를 계산하면,

C3H8 : O2 = 1 : 5 = 22.7273 mol : ? mol

 

? = 5 × 22.7273 = 113.6365 mol O2

 

 

 

STP 조건에서 기체 1 mol의 부피 = 22.414 L이므로,

113.6365 mol O2의 부피를 계산하면,

113.6365 mol × (22.414 L / 1 mol) = 2547.0485 L O2

 

 

 

1 m3 = 1000 L 이므로,

2547.0485 L × (1 m3 / 1000 L) = 2.547 m3 O2

 

 

 

답: 2.55 m3

---> 프로판(C3H8) 1 kg이 완전연소 하는 경우 필요한 이론 산소량

 

 

 

 

[참고] 프로판 1 kg 완전연소에 필요한 이론 공기량

2.547 m3 O2 / (21/100) = 12.13 m3 air

 

 

 

 

[키워드] 프로판가스 C3H8 완전연소 시킬 때 필요한 이론공기량