Stefano Stefano   39-08-02 00:00 (0)질문에서 mol%를 계산하는 것을 묻고 있으나 이는 아마 가스 혼합물에서 H:C 원자의 비를 질문하는 것으로 보입니다. (1) 수소분자 10 g-mole과 메탄분자 90 g-mole을 섞으면 원하는 농도가 되는데 이를 무게로 하려면 각각의 분자량을 곱해주면 됩니다.  수소 10 g-mole = (10 g-mole H2)*(2.016 g H2/g-mole H2) = 20.16 g H2 메탄 90 g-mole = (90 g-mole CH4)*(16.043 g CH4/g-mole CH4)= 1443.87 g-CH4 이를 부피 단위로 섞으려면 같은 온도, 압력에서의 부피의 비로 섞으면 됩니다. 즉 H2:CH4 = 10 ml:90 ml = 10m^3: 90m^3=10:90 의 비로 섞으면 됩니다.  (2) 몰비로 H2:CH4가 10 g-mol:90 g-mol 로 섞여 있을 때 이를 원자의 비로 알아보려면 몰당 원자의 수효를 곱하면 됩니다.  수소분자 10 g-mole에 들어있는 수소의 원자수 =(10 g-mole H2) * (2 g-atom H/g-mole H2) = 20 g-atom H 메탄분자 90 g-mole에 들어있는 탄소원자수 =(90 g-mole CH4) * (1 g-atom C/g-mole CH4)= 90 g-atom C 메탄분자에는 수소도 들어 있는데 메탄분자에 들어있는 수소원자수는 =(90 g-mole CH4) * (4 g-atom H/g-mole CH4)= 360 g-atom H 수소원자는 수소분자뿐 만 아니라 메탄분자에도 들어있습니다. 따라서 이 혼합물에서 H:C 원자의 비는 (20 + 360) g-atom H: 90 g-atom C = 380 atom H: 90 atom C 이를 질량비로 환산하려면 각각에 원자량을 곱하면 됩니다. (수소원자 질량:탄소원자 질량)의 비 = (380*1.008) g-H: (90+12.011)g-C = 383.04 g-H : 1080.99 g-C (3) 질문에 문제가 있어서 답변 내용이 질문에 맞는 내용인지 아닌지 궁금합니다. (0)질문에서 mol%를 계산하는 것을 묻고 있으나 이는 아마 가스 혼합물에서 H:C 원자의 비를 질문하는 것으로 보입니다. (1) 수소분자 10 g-mole과 메탄분자 90 g-mole을 섞으면 원하는 농도가 되는데 이를 무게로 하려면 각각의 분자량을 곱해주면 됩니다. 수소 10 g-mole = (10 g-mole H2)*(2.016 g H2/g-mole H2) = 20.16 g H2 메탄 90 g-mole = (90 g-mole CH4)*(16.043 g CH4/g-mole CH4)= 1443.87 g-CH4 이를 부피 단위로 섞으려면 같은 온도, 압력에서의 부피의 비로 섞으면 됩니다. 즉 H2:CH4 = 10 ml:90 ml = 10m^3: 90m^3=10:90 의 비로 섞으면 됩니다. (2) 몰비로 H2:CH4가 10 g-mol:90 g-mol 로 섞여 있을 때 이를 원자의 비로 알아보려면 몰당 원자의 수효를 곱하면 됩니다. 수소분자 10 g-mole에 들어있는 수소의 원자수 =(10 g-mole H2) * (2 g-atom H/g-mole H2) = 20 g-atom H 메탄분자 90 g-mole에 들어있는 탄소원자수 =(90 g-mole CH4) * (1 g-atom C/g-mole CH4)= 90 g-atom C 메탄분자에는 수소도 들어 있는데 메탄분자에 들어있는 수소원자수는 =(90 g-mole CH4) * (4 g-atom H/g-mole CH4)= 360 g-atom H 수소원자는 수소분자뿐 만 아니라 메탄분자에도 들어있습니다. 따라서 이 혼합물에서 H:C 원자의 비는 (20 + 360) g-atom H: 90 g-atom C = 380 atom H: 90 atom C 이를 질량비로 환산하려면 각각에 원자량을 곱하면 됩니다. (수소원자 질량:탄소원자 질량)의 비 = (380*1.008) g-H: (90+12.011)g-C = 383.04 g-H : 1080.99 g-C (3) 질문에 문제가 있어서 답변 내용이 질문에 맞는 내용인지 아닌지 궁금합니다.

임인섭 임인섭   39-08-02 00:00 이크,, 질문이 명쾌하지 못해서 죄송합니다. 질문분야는 H2, CH4이 혼합된 연료가 공기와 만나 연소가 일어날때의 배기가스의 조성을 계산하는데에 사용되는 연료성분의 입력자료입니다. H2 10 mol%, CH4 90 mol% 혼합시 H2(Hydrogen), C(Carbon) % (mol% 인지 wt%인지 구분이 안됨, %만 단위에 나와 있어서..) 를 계산하는 내용입니다. Stefano님의 내용을 보고 한참 생각해 보았습니다. 저의 임시적인 결론은 wt% 일수 있겠다는 생각이 들었습니다. 그래서   0.1 mol * H2 + 0.9 mol * CH4          => 연료로 사용   0.1 mol * H2 + 1.8 mol * H2 + 0.9 mol * C   1.9 mol * H2 + 0.9 mol C     질량의 총합 = 1.9 mol * 2.016 g/g-mol + 0.9 * 16.043 g/g-mol = 18.27 g   H2 질량 = 1.9 mol * 2.016 g/g-mol = 3.83 g   C  질량 = 0.9 mol * 16.043 g/g-mol = 14.44 g   H2 질량분율 =  3.83 g / 18.27 g = 0.21 = 21 wt%   C  질량분율 = 14.44 g / 18.27 g = 0.21 = 79 wt% 예제를 보니 통상 H2에 10 %, C에 90% 또는 H2에 20 %, C에 80%를 입력하는데 대략 이렇게 하면 개념에 맞는것 같기도 하고 아닌것 같기도 합니다. @@ 이크,, 질문이 명쾌하지 못해서 죄송합니다. 질문분야는 H2, CH4이 혼합된 연료가 공기와 만나 연소가 일어날때의 배기가스의 조성을 계산하는데에 사용되는 연료성분의 입력자료입니다. H2 10 mol%, CH4 90 mol% 혼합시 H2(Hydrogen), C(Carbon) % (mol% 인지 wt%인지 구분이 안됨, %만 단위에 나와 있어서..) 를 계산하는 내용입니다. Stefano님의 내용을 보고 한참 생각해 보았습니다. 저의 임시적인 결론은 wt% 일수 있겠다는 생각이 들었습니다. 그래서 0.1 mol * H2 + 0.9 mol * CH4 => 연료로 사용 0.1 mol * H2 + 1.8 mol * H2 + 0.9 mol * C 1.9 mol * H2 + 0.9 mol C 질량의 총합 = 1.9 mol * 2.016 g/g-mol + 0.9 * 16.043 g/g-mol = 18.27 g H2 질량 = 1.9 mol * 2.016 g/g-mol = 3.83 g C 질량 = 0.9 mol * 16.043 g/g-mol = 14.44 g H2 질량분율 = 3.83 g / 18.27 g = 0.21 = 21 wt% C 질량분율 = 14.44 g / 18.27 g = 0.21 = 79 wt% 예제를 보니 통상 H2에 10 %, C에 90% 또는 H2에 20 %, C에 80%를 입력하는데 대략 이렇게 하면 개념에 맞는것 같기도 하고 아닌것 같기도 합니다. @@

Stefano Stefano   39-08-02 00:00 (1) 가스혼합물인 경우 별도로 명시하지 않는 한 mol%를 나타냅니다. 따라서 수소 10% 메탄90%라고 해도 이는 H2 10 mol% 메탄 90mol%임을 암시합니다.  혼합가스의 100 g-mol당 또는 1 g-mol당 수소와 탄소의 양을 구해보고 전체의 양을 감안해서 비례식으로 곱해주어 계산하면 됩니다.  %단위의 수치가 나타나면 전체를 100을 기준으로 하는 것이 직관적으로 알 수 있어서 100을 기준으로 하는 것 뿐 다른 의미는 없지요. 여기서도 혼합가스 100 g-mol을 기준으로 하면   전체의 가스혼합물 = 100 g-mole ①가스 혼합물 중 H2의 양= 10 g-mole or 20.16 g (모두 H) ②가스 혼합물 중 CH4의 양=90 g-mole or 1443.87 g (일부C 일부 H) 메탄분자에 들어있는 탄소의 양과 수소의 양은 무게로 비율을 알 수 있습니다. (메탄의 분자량, 16.043 g-CH4 / g-mol CH4)  = (12.011 g-C/g-mol CH4) + (4 * 1.008 g-H/g-mol CH4) 메탄의 분자량 계산을 보고 메탄 분자속에 들어 탄소의 양(질량)과 수소의 양(질량)을 알 수 있습니다. 즉 메탄 분자속에, ①탄소는 12.011/16.043 = 75.87 w% (이는 무게%입니다.) ②수소는 4*1.008/16.043= 24.13 w% ( "  " ) 전체 100 g-mol 중의 메탄가스는 1443.87g이므로 곧 바로 탄소C 의 무게와 수소H 의 무게를 계산할 수 있습니다.    (2) 따라서 이들을 종합하면 전체몰수....... 100 g-mol 혼합가스 전체의 무게.....1464.03 g 수소의 무게.....20.16g + 1443.87g *24.13w% =.....g 탄소의 무게.....1443.87g * 75.87 g (3) 답은 모두 나왔습니다. 여기서 두가지의 역질문을 하겠습니다.  (질문A) 전체의 몰수와 무게가 윗 계산에서 나왔습니다.  혼합가스의 분자량은 얼마가 됩니까? (질문B) 공장에서 위와 같은 농도의 혼합가스가 시간당 25 kg-mol/h의 유량으로 배출되고 있다고 하면 시간당 배출되는 수소원자의 배출유량을 중량유량으로 계산하면 얼마( kg-H/h ) ?? 또 시간당 배출되는 탄소원자의 배출유량은 얼마(kg-C/h) ?  (1) 가스혼합물인 경우 별도로 명시하지 않는 한 mol%를 나타냅니다. 따라서 수소 10% 메탄90%라고 해도 이는 H2 10 mol% 메탄 90mol%임을 암시합니다. 혼합가스의 100 g-mol당 또는 1 g-mol당 수소와 탄소의 양을 구해보고 전체의 양을 감안해서 비례식으로 곱해주어 계산하면 됩니다. %단위의 수치가 나타나면 전체를 100을 기준으로 하는 것이 직관적으로 알 수 있어서 100을 기준으로 하는 것 뿐 다른 의미는 없지요. 여기서도 혼합가스 100 g-mol을 기준으로 하면 전체의 가스혼합물 = 100 g-mole ①가스 혼합물 중 H2의 양= 10 g-mole or 20.16 g (모두 H) ②가스 혼합물 중 CH4의 양=90 g-mole or 1443.87 g (일부C 일부 H) 메탄분자에 들어있는 탄소의 양과 수소의 양은 무게로 비율을 알 수 있습니다. (메탄의 분자량, 16.043 g-CH4 / g-mol CH4) = (12.011 g-C/g-mol CH4) + (4 * 1.008 g-H/g-mol CH4) 메탄의 분자량 계산을 보고 메탄 분자속에 들어 탄소의 양(질량)과 수소의 양(질량)을 알 수 있습니다. 즉 메탄 분자속에, ①탄소는 12.011/16.043 = 75.87 w% (이는 무게%입니다.) ②수소는 4*1.008/16.043= 24.13 w% ( " " ) 전체 100 g-mol 중의 메탄가스는 1443.87g이므로 곧 바로 탄소C 의 무게와 수소H 의 무게를 계산할 수 있습니다. (2) 따라서 이들을 종합하면 전체몰수....... 100 g-mol 혼합가스 전체의 무게.....1464.03 g 수소의 무게.....20.16g + 1443.87g *24.13w% =.....g 탄소의 무게.....1443.87g * 75.87 g (3) 답은 모두 나왔습니다. 여기서 두가지의 역질문을 하겠습니다. (질문A) 전체의 몰수와 무게가 윗 계산에서 나왔습니다. 혼합가스의 분자량은 얼마가 됩니까? (질문B) 공장에서 위와 같은 농도의 혼합가스가 시간당 25 kg-mol/h의 유량으로 배출되고 있다고 하면 시간당 배출되는 수소원자의 배출유량을 중량유량으로 계산하면 얼마( kg-H/h ) ?? 또 시간당 배출되는 탄소원자의 배출유량은 얼마(kg-C/h) ?