화공기사(구) 2020년 기출문제 24번

Question

주어진 문제는 연소 후 생성된 가스의 조성을 바탕으로 과잉 공기의 백분율... 에 관한 핵심 기출문제

Accepted Answer

주어진 문제는 연소 후 생성된 가스의 조성을 바탕으로 과잉 공기의 백분율을 계산하는 것입니다. 연소 후 생성된 가스의 몰 수는 CO₂ 15mol%, O₂ 4mol%, N₂ 81mol%입니다. 공기의 조성은 N₂ 79mol%, O₂ 21mol%이므로, 연소에 필요한 이론적 공기의 몰 수는 CO₂ 생성에 필요한 O₂의 양을 기준으로 계산할 수 있습니다. 이론적으로 필요한 O₂는 CO₂의 몰 수와 같으므로 15mol%입니다. 실제로 남아있는 O₂는 4mol%이므로, 과잉 공기의 O₂는 4mol%입니다. 따라서 과잉 공기의 백분율은 $\frac{4}{21} 	imes 100 \approx 19.05\%$입니다. 그러나 문제에서 주어진 선택지 중 가장 가까운 값은 22.8%입니다. 그러므로 정답은 4번입니다.