9급지방직공무원 2012-05-12 화학공학일반 20번 문제 해설

문제 요약: 표준 상태에서 프로판(C3H8) 1ℓ를 완전히 연소시키기 위해 필요한 공기 부피를 구하시오 (산소 공기 중 비율: 20%).

정답: 3번 (25 ℓ)

정답 근거:
- 프로판의 완전 연소 반응식: C₃H₈ + 5O₂ → 3CO₂ + 4H₂O
- 산소 요구량: 1ℓ 프로판당 5 × (20/100) = 1 \ℓ 공기 필요
- 따라서 총 공기 부피: (1 \ℓ 산소/0.20) = 5 × 1 \ℓ = 5 \ℓ × 5 = 25 \ℓ

오답 포인트:
- 1번 (1 ℓ): 산소 부피만 고려하여 전체 공기 부피를 과소평가.
- 2번 (5 ℓ): 산소 비율을 과소평가하여 전체 공기 부피 계산 오류.
- 4번 (50 ℓ): 공기 요구량 계산 과정에서 과도한 곱셈 오류.

핵심 개념:
- 연소 반응에서의 산소 요구량 계산
- 공기 중 산소의 부피 비율 적용

마무리 요약: 프로판 1ℓ 연소 시 필요한 공기 부피는 산소 요구량과 공기 중 산소 비율을 고려하여 정확히 계산해야 합니다. 정답은 25ℓ로, 이는 산소 요구량을 전체 공기 부피로 정확히 변환한 결과입니다.