에너지관리기사 2022년 3월 필기 자료에는 수소·탄소·회분의 질량비가 주어진 고체연료 문제가 있습니다. 연료의 성분비가 질량 기준이면 편한 연료 질량을 하나 정한 뒤 탄소와 수소가 필요로 하는 산소 질량을 따로 계산해 더할 수 있습니다.
계산의 기준을 정하는 과정
| 확인할 항목 | 내용 |
|---|---|
| 탄소 | 완전연소식 C + O₂ → CO₂에서 탄소 12kg에 산소 32kg이 필요합니다. 질량비가 주어진 경우 탄소 질량에 32/12를 곱합니다. |
| 수소 | 2H₂ + O₂ → 2H₂O이므로 수소 4kg에 산소 32kg이 필요합니다. 수소 질량에 8을 곱하면 필요한 산소 질량이 됩니다. |
| 기타 성분 | 불연성 회분은 연소에 필요한 산소를 더하지 않습니다. 연료에 산소·황 등 다른 성분이 제시되면 해당 조건을 별도로 반영해야 합니다. |
조건을 바꾼 연습 계산
연습용으로 탄소 75%, 수소 5%, 불연성 회분 20%이고 다른 성분은 없는 연료를 정합니다. 1kg 기준 탄소는 0.75kg, 수소는 0.05kg입니다. 산소 요구량은 각각 0.75×32/12=2.0kg과 0.05×8=0.4kg으로, 합계는 연료 1kg당 산소 2.4kg입니다.
이 값은 공기량이 아닙니다. 공기의 산소 질량분율을 추가로 주고 공기 질량을 물었다면 그 분율로 나눠야 합니다. 질량으로 산소를 구해 놓고 산소의 체적분율을 그대로 적용하는 오류에 주의하세요.
위 연습은 원 회차와 다른 성분비를 사용했습니다. 문제에 표시된 기준 연료량과 요구 단위에 맞춰 답을 적으세요.
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