이론 공기량 (Ao)

핵심 개념

이론공기량은 연료를 완전연소시키는 데 화학양론적으로 필요한 공기량임 · 먼저 연소식에서 필요한 산소량을 구하고, 공기 중 산소 체적분율로 나누어 공기량을 계산함

$\text{이론공기량} = \frac{\text{이론산소량}}{\text{공기 중 산소분율}}$

이론공기량은 실제 공급량에 과잉공기를 더한 값이 아님 · 실제 운전 공기량과 공기비는 이 챕터의 범위에서 구분함

에탄올 1몰의 완전연소 반응식은 다음과 같음

\mathrm{C_2H_5OH + 3O_2 \rightarrow 2CO_2 + 3H_2O}

에탄올 1mol에 필요한 이론산소량은 3mol이고 생성물은 CO₂ 2mol, H₂O 3mol임 · 이론공기량까지 묻는다면 이 산소량 3을 문제에서 제시한 공기 중 산소분율로 나눔

기출문항 2019년 8월 시험 100번의 연료는 프로판 C₃H₈임

\begin{aligned} \mathrm{C_3H_8 + 5O_2} &\rightarrow \mathrm{3CO_2 + 4H_2O} \\ 1\,\mathrm{m^3}\ \text{연료} &\rightarrow 5\,\mathrm{m^3}\ \mathrm{O_2} \\ \text{이론공기량} &= \frac{5}{0.20} = 25\,\mathrm{m^3} \end{aligned}

문제에서 공기 중 산소농도를 20 vol%로 주었으므로 정답은 2번임 · 표준 산소농도를 임의로 바꾸지 않음

문제에서 보이는 키워드	정답으로 연결
이론공기량	$\text{이론공기량} = \frac{\text{이론산소량}}{\text{공기 중 산소분율}}$
산소 5m³·산소분율 0.20	이론공기량 25m³
이론 공기량 (Ao)	연소식의 산소 계수를 먼저 확정함
연료 체적 vs 산소 체적	단위 통일 후 계산
산소농도	제시된 산소농도를 분모에 대입
과잉공기량	이론공기량과 별도 개념임
에탄올 1몰 완전연소	O₂ 3몰 소비 → CO₂ 2몰·H₂O 3몰 생성

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

수록 기출 1문항 · 1개 시험 회차 · 2019년