르샤틀리에 법칙

르샤틀리에 법칙

L = 100 / Σ(V/L), 혼합가스 하한계

핵심 개념

혼합가스의 폭발 하한계는 각 성분의 부피분율과 성분별 폭발 하한계를 사용하여 르샤틀리에 관계식으로 계산함

$L_{\mathrm{mix}} = \frac{100}{\sum_i y_i/L_i}$

yᵢ는 혼합가스 성분의 vol%, Lᵢ는 해당 성분의 폭발 하한계 vol%임 · 모든 값의 단위를 일치시킨 뒤 계산함

2018년 4월 시험 100번의 혼합비와 하한계는 다음과 같음

\begin{aligned} \sum_i \frac{y_i}{L_i} &= \frac{50}{5.0} + \frac{30}{3.0} + \frac{20}{2.1} \\ &\approx 29.524 \\ L_{\mathrm{mix}} &= \frac{100}{29.524} \approx 3.4\,\mathrm{vol\%} \end{aligned}

따라서 정답은 3번임 · 성분별 하한계의 단순 평균이나 가장 작은 하한계만 선택하지 않음

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
혼합가스 폭발하한계	$L_{\mathrm{mix}} = \frac{100}{\sum_i y_i/L_i}$
분모 합계	$\sum_i \frac{y_i}{L_i} = \frac{50}{5.0} + \frac{30}{3.0} + \frac{20}{2.1}$
대표 계산 결과	$L_{\mathrm{mix}} = \frac{100}{29.524} \approx 3.4\,\mathrm{vol\%}$
르샤틀리에 법칙	각 성분의 `yᵢ/Lᵢ`를 먼저 더한 뒤 100으로 나눔
계산 단위	분율과 하한계를 모두 vol%로 통일
하한계·상한계	서로 바꾸어 대입하지 않음

아래 기출은 위에서 정리한 개념이 실제 시험에서 어떻게 출제됐는지 확인하기 위한 근거 자료입니다.

수록 기출 1문항 · 1개 시험 회차 · 2018년