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문제 정보
문제 ID: 49940
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
프로판(C3H8) 1kg이 완전연소 하는 경우 필요한 이론 산소량은 약 몇 Nm3인가?
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단일 문제
정답
2번
: 2.55
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
프로판(C3H8)의 완전 연소 반응식은 다음과 같습니다:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
여기서 프로판 1몰(44g)을 연소시키기 위해 5몰의 산소가 필요합니다. 1kg의 프로판은 약 22.73몰(1000g / 44g)입니다. 따라서 필요한 산소는 22.73몰 × 5 = 113.65몰입니다. 이론적으로 1몰의 기체는 22.4L(0도, 1기압)에서 존재하므로, 113.65몰의 산소는 약 2.55Nm³(113.65몰 × 22.4L/mol ÷ 1000L/Nm³)입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설]
1. 3.47: 이 값은 산소량을 과대 추정한 것으로, 계산 과정에서 몰 수를 잘못 적용했거나 단위를 잘못 변환했을 가능성이 높습니다.
3. 1.25: 이 값은 산소량을 과소 추정한 것으로, 프로판의 몰 수와 필요한 산소의 비율을 잘못 계산했을 가능성이 있습니다.
4. 1.50: 이 값 역시 산소량을 잘못 계산한 것으로, 프로판의 연소 반응에서 필요한 산소의 양을 정확히 반영하지 못했습니다.
[관련 개념]
화학 반응에서 연소는 연료가 산소와 반응하여 열과 빛을 방출하는 과정입니다. 완전 연소란 연료가 충분한 산소와 반응하여 이산화탄소와 물만 생성되는 반응을 의미합니다. 연소에 필요한 산소의 양은 연료의 화학식과 반응식에 따라 결정됩니다.
[학습 포인트]
연소 반응에서 필요한 산소량을 계산할 때는 연료의 화학식과 반응식을 정확히 이해하고, 몰 수와 기체의 부피 관계를 잘 활용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 실제 연소 과정에서의 이론적 산소량을 정확히 예측할 수 있습니다.
프로판(C3H8)의 완전 연소 반응식은 다음과 같습니다:
C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O
여기서 프로판 1몰(44g)을 연소시키기 위해 5몰의 산소가 필요합니다. 1kg의 프로판은 약 22.73몰(1000g / 44g)입니다. 따라서 필요한 산소는 22.73몰 × 5 = 113.65몰입니다. 이론적으로 1몰의 기체는 22.4L(0도, 1기압)에서 존재하므로, 113.65몰의 산소는 약 2.55Nm³(113.65몰 × 22.4L/mol ÷ 1000L/Nm³)입니다. 따라서 정답은 2번입니다.
[오답 해설]
1. 3.47: 이 값은 산소량을 과대 추정한 것으로, 계산 과정에서 몰 수를 잘못 적용했거나 단위를 잘못 변환했을 가능성이 높습니다.
3. 1.25: 이 값은 산소량을 과소 추정한 것으로, 프로판의 몰 수와 필요한 산소의 비율을 잘못 계산했을 가능성이 있습니다.
4. 1.50: 이 값 역시 산소량을 잘못 계산한 것으로, 프로판의 연소 반응에서 필요한 산소의 양을 정확히 반영하지 못했습니다.
[관련 개념]
화학 반응에서 연소는 연료가 산소와 반응하여 열과 빛을 방출하는 과정입니다. 완전 연소란 연료가 충분한 산소와 반응하여 이산화탄소와 물만 생성되는 반응을 의미합니다. 연소에 필요한 산소의 양은 연료의 화학식과 반응식에 따라 결정됩니다.
[학습 포인트]
연소 반응에서 필요한 산소량을 계산할 때는 연료의 화학식과 반응식을 정확히 이해하고, 몰 수와 기체의 부피 관계를 잘 활용하는 것이 중요합니다. 이를 통해 실제 연소 과정에서의 이론적 산소량을 정확히 예측할 수 있습니다.
문제 정보
문제 ID: 49940
카테고리: 에너지관리기능사
강의: 미분류
키워드: 없음