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문제 정보
문제 ID: 593124
카테고리: 폐기물처리기사
강의: 미분류
키워드: 없음
문제
분뇨를 혐기성 소화공법으로 처리할 때 발생하는 CH4가스의 부피는 분뇨투입량의 약 8배라고 한다. 분뇨를 500kL/day씩 처리하는 소화시설에서 발생하는 CH4가스를 24시간 균등연소 시킬 때 시간당 발열량(kcal/hr)은? (단, CH4 가스의 발열량 = 약 5500 kcal/m3)
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정답
1번
: 9.2 × 105
해설 gpt-4o-mini 생성
[정답 근거]
분뇨를 500 kL/day 처리할 때 발생하는 CH4 가스의 부피는 500 kL × 8 = 4000 kL입니다. 이를 m³로 변환하면 4000 m³입니다. CH4의 발열량이 5500 kcal/m³이므로, 총 발열량은 4000 m³ × 5500 kcal/m³ = 22,000,000 kcal입니다. 이를 24시간으로 나누면 시간당 발열량은 22,000,000 kcal ÷ 24 = 916,666.67 kcal/hr, 즉 약 9.2 × 10^5 kcal/hr가 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (5.5 × 10^6): 계산 과정에서 발생하는 CH4 가스의 양을 잘못 이해했거나 발열량 계산을 잘못했을 가능성이 있습니다.
3번 (2.5 × 10^7): 총 발열량을 계산할 때 단위를 잘못 변환했거나, 시간당 발열량을 잘못 나눈 경우입니다.
4번 (1.5 × 10^8): 단위 변환이나 계산 과정에서 큰 실수를 범했을 가능성이 높습니다.
[관련 개념]
혐기성 소화공법은 유기물질을 미생물이 분해하여 메탄(CH4)과 같은 가스를 생성하는 과정입니다. 이 과정에서 발생하는 메탄은 에너지원으로 활용될 수 있으며, 발열량은 가스의 부피와 발열량 단위에 따라 결정됩니다.
[학습 포인트]
문제를 풀 때는 주어진 정보를 정확히 이해하고, 단위 변환 및 계산 과정을 신중하게 진행해야 합니다. 특히, 발열량과 같은 물리적 특성을 활용하여 에너지 계산을 할 때는 각 단계에서의 정확성을 유지하는 것이 중요합니다.
분뇨를 500 kL/day 처리할 때 발생하는 CH4 가스의 부피는 500 kL × 8 = 4000 kL입니다. 이를 m³로 변환하면 4000 m³입니다. CH4의 발열량이 5500 kcal/m³이므로, 총 발열량은 4000 m³ × 5500 kcal/m³ = 22,000,000 kcal입니다. 이를 24시간으로 나누면 시간당 발열량은 22,000,000 kcal ÷ 24 = 916,666.67 kcal/hr, 즉 약 9.2 × 10^5 kcal/hr가 됩니다. 따라서 정답은 1번입니다.
[오답 해설]
2번 (5.5 × 10^6): 계산 과정에서 발생하는 CH4 가스의 양을 잘못 이해했거나 발열량 계산을 잘못했을 가능성이 있습니다.
3번 (2.5 × 10^7): 총 발열량을 계산할 때 단위를 잘못 변환했거나, 시간당 발열량을 잘못 나눈 경우입니다.
4번 (1.5 × 10^8): 단위 변환이나 계산 과정에서 큰 실수를 범했을 가능성이 높습니다.
[관련 개념]
혐기성 소화공법은 유기물질을 미생물이 분해하여 메탄(CH4)과 같은 가스를 생성하는 과정입니다. 이 과정에서 발생하는 메탄은 에너지원으로 활용될 수 있으며, 발열량은 가스의 부피와 발열량 단위에 따라 결정됩니다.
[학습 포인트]
문제를 풀 때는 주어진 정보를 정확히 이해하고, 단위 변환 및 계산 과정을 신중하게 진행해야 합니다. 특히, 발열량과 같은 물리적 특성을 활용하여 에너지 계산을 할 때는 각 단계에서의 정확성을 유지하는 것이 중요합니다.
문제 정보
문제 ID: 593124
카테고리: 폐기물처리기사
강의: 미분류
키워드: 없음