연료 중 질소의 결합상태, 질소로 인해 생성되는 연소가스에 대해 궁금합니다.

Question

대기오염에 대해 공부하는 중인데요, 연소가스량의 계산에 관한 부분에서 궁금한 것이 생겼습니다.

어떤 고체연료가 있다고 할 때, 연료의 화학식은 모르겠지만 연료의 조성 중 N의 경우 연료 내에서 N2형태로 있지 않고 N의 형태로 다른 원자들과 결합되어 있을 것이라 생각됩니다. 또 NOx가 생성되지 않는 온도라고 가정하면 연료 내 N은 N2가스가 될 것입니다.

그럼 ( 화합물 )N + ( ? ) -> N2 이런 반응식이 만들어질 것이라 생각했는데 교재에서는 N2가 N2로 가는 걸로 식이 세워졌는지 연료 1kg 중 질소가 N kg 있을 때 연소가스 부피는 22.4/28*N Sm^3/kg 가 된다고 나와있네요.

연소가스 부피가 22.4/14*N 으로 나오지 않은 이유가 궁금합니다.

Answer 1

안녕하세요.

전공자가 아니신 것 같아 자세히 적습니다.

연료 내에서 N2형태로 있지 않고 N의 형태로 다른 원자들과 결합되어 있을 것이라 생각됩니다.
-> 여기서 질소 분자가 아닌 결합 상태인 원자의 조성이란 것을 알고계십니다.

그럼 ( 화합물 )N + ( ? ) -> N2 이런 반응식이 만들어질 것이라 생각했는데
-> N + N -> N2 입니다.

교재에서는 N2가 N2로 가는 걸로 식이 세워졌는지 연료 1kg 중 질소가 N kg 있을 때 연소가스 부피는 22.4/28*N Sm^3/kg 가 된다고 나와있네요.
-> 이상기체 1몰의 부피가 22.4L 이기 때문에 질소(28g/mol) 로 나누면 22.4/28*Nm^3/kg가 맞습니다.
단위가 좀 이상하네요. 노르말 부피가 맞는 것 같습니다.

연소가스 부피가 22.4/14*N 으로 나오지 않은 이유가 궁금합니다.
-> 연소가스 중 질소의 부피를 말씀하신 것 같습니다. N2 -> 28