완전연소 이론공기량(kg/kg). C 80%, H 10%, O 10%

폐기물의 원소조성이

C 80%, H 10%, O 10%일 때

이론공기량(kg/kg)은?

① 8.3

② 10.3

③ 12.3

④ 14.3

시료(폐기물)의 질량 = 100 g 이라 가정하면,

각 원자의 조성(%) = 각 원자의 질량(g)

① 각 원자의 몰질량으로부터

각 원자의 질량을 몰수로 환산하면,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/7738 )

> 80 g / (12 g/mol) = 6.67 mol C

> 10 / 1 = 10 mol H

> 10 / 16 = 0.625 mol O

---> (0.625 / 2) = 0.3125 mol O2

---> 시료에 포함된 O2의 몰수를 미리 구해둠.

② 각 원자의 연소 반응식으로부터

각 원자의 완전연소에 필요한 O2의 몰수를 계산하면,

> C + O2 → CO2

---> C : O2 = 1 : 1 반응하므로,

6.67 mol O2 필요.

> 2H2 + O2 → 2H2O

---> H : O2 = 4 : 1 반응하므로,

10 / 4 = 2.5 mol O2 필요.

③ 시료에 포함된 O2가 연소에 사용되므로,

전체 O2의 몰수 – 시료에 포함된 O2의 몰수

= (6.67 + 2.5) – 0.3125

= 8.8575 mol

---> 시료 100 g 완전연소에 필요한 O2의 몰수

O2의 몰질량 = 32 g/mol 이므로,

8.8575 mol × (32 g/mol)

= 283.44 g O2

---> 시료 100 g 완전연소에 필요한 O2의 질량

---> 완전연소 이론산소량

공기 중 O2의 질량비 = 23.2% 이므로,

( 참고 https://ywpop.tistory.com/3707 )

283.44 g / (23.2/100)

= 1221.7 g air

= 1.2217 kg air

---> 시료 100 g 완전연소에 필요한 공기의 질량

---> 완전연소 이론공기량

시료 1 kg당 이론공기량(kg)을 계산하면,

1.2217 kg air / 0.100 kg 시료

= 1.2217 / 0.100

= 12.217 kg/kg

답: ③ 12.3

[공식] 완전연소 이론산소량(kg/kg)

(2.664×C + 7.937×H – O) / 100

= (2.664×80 + 7.937×10 – 10) / 100

= 2.825 kg O2 / 1 kg 시료

[ 관련 글 https://ywpop.tistory.com/21789 ]

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