개념 한 쪽
가스의 분류와 주요 연료 가스의 성질을 중심으로 출제되며, 연료의 조성·상태·연소 반응식과 원료별 가스 명칭을 이해하면 풀이가 가능하다 한다.
이 개념을 문제로 확인하고 싶으면 이 개념 문제 10개 풀기 회원용
가입 없이 오늘의 10문제 바로 풀기 →
출제기준 단원 「용해가스」의 공개 문제 3개를 묻는 꼴별로 나누면 이렇습니다.
| 묻는 꼴 | 문제 수 | 무엇을 묻나 |
|---|---|---|
| 기체연료 특성 판별 | 1 | 기체 연료의 물리·연소 특성을 고르는 능력을 묻는다 |
| 천연가스 성분 판별 | 1 | 천연가스의 주성분과 상태 특성을 파악하는 능력을 묻는다 |
| 연소 반응식 계수 계산 | 1 | 연료의 완전연소 반응식에서 필요한 산소 몰수를 계산하는 능력을 묻는다 |
프로판의 화학식은 C3H8이며, 완전연소 시 생성물은 이산화탄소(CO2)와 물(H2O)이다 한다. 이 관계를 바탕으로 연소 반응식의 계수를 맞추면 프로판 1몰이 연소할 때 산소 5몰이 필요함을 알 수 있다 한다. 생성물이 CO2와 H2O로 함께 나오므로 탄산가스만 생성된다는 설명은 틀리다 한다.
천연가스는 주성분이 메탄(CH4)인 탄화수소 혼합 기체이며, 상온 상압에서 기체 상태를 유지하기 때문에 LPG보다 액화가 어렵다는 점이 특징이다 한다. 천연가스는 메탄 중심의 혼합물로 발열량과 기화 조건 등에서 LPG와 구별된다 한다.
석유화학 공정에서 나프타를 주원료로 열분해하거나 부분연소하여 제조되는 가스는 오일가스라고 명명한다 한다. 반대로 석탄과 수증기의 반응으로 얻는 가스는 수성가스이며, 제철 과정의 부산물 가스는 고로가스라고 구분한다 한다.
기체 연료 전반의 성질로서 기체 연료는 연소성이 좋아 연소 조절과 자동화가 용이하고, 화염의 방사율이 작아 복사 열전달이 적다는 점이 설명되어 있다 한다. 또한 불활성 기체는 산소와 반응하지 않아 공기와 혼합되어도 폭발성 혼합 가스를 형성하지 않는다는 점을 구분해야 한다 한다.
프로판의 완전연소 반응식을 균형 맞추는 대표 예를 든다 한다. 반응식 설정: C3H8 → CO2 및 H2O 생성으로 탄소는 CO2로, 수소는 H2O로 정한다 한다. 탄소 계수로 CO2는 3몰, 수소 계수로 H2O는 4몰이 필요하므로 산소 원자 수는 CO2 3×2 + H2O 4×1 = 10이 된다 한다. 따라서 O2 분자수는 10/2 = 5이고, 균형 반응식은 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O가 된다 한다. 이로써 프로판 1몰당 산소 5몰이 필요함을 계산으로 확인한다 한다.
성질 구분 예로는 나프타 원료의 가스가 오일가스임을 연결하는 방법을 제시한다 한다. 나프타의 열분해·부분연소로 제조된 가스는 오일가스로 분류함을 기억하면 문제를 해결할 수 있다 한다.
기체 연료의 특성을 설명한 것이다. 맞는 것은?
정답 ② · 문항은 기체 연료의 특성 중 옳은 것을 고르는 문제이다. 기체 연료는 연소 반응이 빠르고 균일하여 연소 조절이 비교적 쉽고 자동화가 용이하다는 장점이 있다.
기체 연료는 연소성이 뛰어나 조절이 간단하고 자동화가 용이하며, 화염 방사율이 작아 복사 열전달이 적다.
다음은 기체연료 중 천연가스에 관한 설명이다. 옳은 것은?
정답 ① · 문제는 천연가스의 특성 중 옳은 것을 묻고 있다. 천연가스의 주성분은 메탄(CH4)으로서 여러 탄화수소가 혼합된 기체 연료라는 설명이 맞다.
천연가스의 주성분은 메탄(CH4)이며, 상온 상압에서 기체 상태이다.
가정용 프로판에 대한 설명중 맞는 것은?
정답 ③ · 문제는 프로판에 대한 진술들 중 옳은 것을 고르는 문제이다. 화학식 C3H8의 완전연소 반응을 세우면 계수 균형으로 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O가 되어 프로판 1몰당 산소 5몰이 필요함을 알 수 있다.
프로판(C3H8)의 완전연소 반응식은 C3H8 + 5O2 → 3CO2 + 4H2O이므로 산소 5몰이 필요합니다.
가스산업기사 풀이 세트에서 이 개념의 문제 10개를 바로 풀어 보세요.