炭素1kgを完全燃焼させるのに必要な理論空気量(m³N)に最も近いものはどれか。ただし、炭素の原子量は12、標準状態での気体1kmolの体積は22.4m³N、空気中の酸素の体積割合は21%とする。
- 11.87
- 24.44
- 38.89
- 411.5
- 522.4
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正解:3
C+O₂→CO₂ より、炭素12kgに対して酸素22.4m³Nが必要なので、炭素1kg当たりの理論酸素量は22.4÷12≒1.87m³Nです。空気中の酸素は21%なので、理論空気量は1.87÷0.21≒8.89m³Nになります。1.87は理論酸素量のままの値、11.5は質量で表した理論空気量(kg/kg)なので誤りです。押さえておく点は「理論空気量=理論酸素量÷0.21(体積基準)」です。
根拠:燃焼計算(理論酸素量・理論空気量)