풀이
황(S) 1kg을 이론 공기량으로 완전 연소시켰을 때 발생하는 연소 가스량은 약 몇 Nm3인가? (단, S의 원자량은…
정답: ④ (3.33 Nm^3) S는 완전연소 시 S + O2 → SO2 이고, 이론공기량(과잉 O2 없음)에서는 생성가스가 SO2와 공기 중 N2로만 구성된다. S 1 kg을 kmol로 바꾸고, 필요한 O2와 동반되는 N2를 공기 조성(O2 21%)으로 계산한 뒤, 총 kmol을 22.4 N㎥/kmol로 환산하면 약 3.33 N㎥가 된다. [계산 과정] (1) S의 몰수(kmol) n(S) = 1 kg / (32 kg/kmol) = 0.03125 kmol (2) 필요한 O2(kmol) 반응식에서 S:O2 = 1:1 n(O2) = 0.03125 kmol (3) 이론 공기와 함께 들어오는 N2(kmol) 공기 중 O2 = 21% 이므로 N2/O2 = 79/21 = 3.7619 n(N2) = 0.03125 × 3.7619 = 0.11756 kmol (4) 생성 SO2(kmol) n(SO2) = n(S) = 0.03125 kmol (5) 연소가스 총 kmol n(total) = n(SO2) + n(N2) n(total) = 0.03125 + 0.11756 = 0.14881 kmol (6) 연소가스량(N㎥) V = 0.14881 kmol × 22.4 N㎥/kmol V = 3.3333 N㎥ ≈ 3.33 N㎥
