H24年 大気特論 問3 問題と解説

プロパンを完全燃焼させたとき、乾き燃焼ガス中のCO₂濃度は12.0%であった。空気比はおよそいくらか。

1. 1.09
2. 1.13
3. 1.18
4. 1.22
5. 1.26

 

 

 

 

 

プロパンを完全燃焼させたときの反応式は以下の通りです。

よって、プロパン1m³の燃焼に必要な酸素は5m³で、発生する二酸化炭素は3m³です。酸素量5m³を空気量に直すと、

となります。つまり、理論空気量のうち窒素の分は、

になります。

ここで、問題文では二酸化炭素が12.0%とあるので、

という関係式が成り立ちます。すると、過剰空気をaで表せば次のような等式が成り立つので、これをaについて解きます。

最後に空気比を求めます。

となるので、これが答えです。