# 메탄 1몰 완전연소 시 질소(N₂) 동반 몰수(이론공기 기준)는? (N₂/O₂≈3.76) > source: MyMerci (mymerci.kr) > url: https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206934 > language: ko > subject: 대기환경 계산문제 ## 문제 메탄 1몰 완전연소 시 질소(N₂) 동반 몰수(이론공기 기준)는? (N₂/O₂≈3.76) ## 보기 1. 5.24몰 2. 6.76몰 3. 7.00몰 4. 약 7.52몰 **✔ 정답** 5. 8.00몰 **정답: 4** ## 해설 N₂=3.76×이론 O₂=3.76×2=7.52몰. ## 심화 해설 연소 공학의 기본이 되는 이론 공기량과 질소 동반 몰수를 계산하는 핵심 개념을 다루고 있어요. 메탄(CH₄)의 완전연소 반응식은 CH₄ + 2O₂ → CO₂ + 2H₂O 이며, 이때 필요한 이론 산소량은 2몰이에요. 대기 중 산소는 약 21%, 질소는 약 79%로 구성되어 있으며, 이 비율은 N₂/O₂ ≈ 3.76로 표현돼요. 따라서 메탄 1몰을 완전연소시키기 위해 필요한 이론 공기량 중 동반되는 질소의 몰수는 이론 산소량(2몰)에 질소/산소 비율(3.76)을 곱한 값인 7.52몰이 정답이에요. 이 계산은 대기오염물질 배출량 예측, 연소장치 설계, 에너지 효율 분석 등 환경공학 실무에서 필수적으로 활용되는 기초 역량이에요. 정확한 연소 계산은 미세먼지, 질소산화물 등 유해물질 저감 기술 개발의 토대가 되므로 반드시 숙지해야 해요. ## 임상 시나리오 한 공장에서 메탄을 연료로 사용하는 보일러의 NOx 배출량을 정확히 예측하기 위해 연소 시 동반되는 질소량을 계산해야 하는 상황이에요. 메탄 소비량이 시간당 100몰일 때, 이론적으로 동반되는 질소의 시간당 몰수를 계산해 보세요. ## 핵심 개념 - **이론 공기량** — 연료를 완전 연소시키는데 필요한 최소 공기량으로, 연료의 조성과 연소 반응식으로부터 계산돼요. - **완전 연소** — 연료가 충분한 공기 중에서 연소되어 이산화탄소와 수증기만 생성되는 이상적인 연소 상태를 말해요. - **질소 동반 몰수** — 연소에 필요한 산소를 공급하기 위해 대기 중에서 함께 유입되는 질소의 몰수를 의미해요. - **N₂/O₂ 비율** — 대기 중 질소와 산소의 몰수 비율로 일반적으로 3.76으로 가정하며, 연소 계산의 기초가 돼요. - **연소 반응식** — 연료와 산소의 화학반응을 화학식으로 표현한 것으로, 연소 공학의 기본이 되는 식이에요. ## 같은 주제 문제 - [대기 중 산소의 표준 체적비로 가장 적절한 값은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206931) - [메탄(CH₄) 1몰의 완전연소에 필요한 이론 산소량은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206932) - [메탄 1몰의 이론공기량(몰 기준)은? (O₂=21%)](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206933) - [과잉공기계수 λ=1.30의 과잉공기율(%)은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206935) - [고위발열량(HHV)은 저위발열량(LHV)과 무엇이 다른가?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206936) - [수소(H₂) 2몰 완전연소에 필요한 산소량은?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206937) - [메탄(CH₄) 1몰 완전연소 시 생성되는 물(H₂O) 몰수는?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206938) - [최대 단열화염온도는 일반적으로 어떤 조건에서 나타나는가?](https://mymerci.kr/pages/nclex_q.php?qn_id=206939) --- More free questions: [기출문제](https://mymerci.kr/) _학습 참고용입니다. 실제 임상은 최신 지침과 소속 기관 프로토콜을 따르세요._