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エネルギー管理士熱分野!特製テキストシリーズ!!燃焼計算の流れは?化学反応式って?

燃焼計算の流れって中々おぼえられないですよね?

そんなあなたの為に今回は、燃焼計算の流れと化学反応式について説明したいと思います。

前回の記事でも説明しましたが、エネルギー管理士試験の科目3を合格するためには、得点源となる燃焼計算は必須です!
なので、燃焼計算の全体的な流れをしっかり理解した上で、何回も解けば必ず理解して合格ラインへいけます。

(関連記事)エネルギー管理士熱分野!合格者が教える!過去問から学ぶ超効率的勉強法とは?

私は、最初の記事でも説明しましたが、凡人でした。今も凡人ですが、やればこんな私でも一発合格を合格できます!行動していきましょう!

では、全体的な流れです。

燃焼計算を解いていく流れ

① 化学反応式の作成します。

② 理論酸素量VOoを求めます。

③ 理論空気量VAoを求めます。

④ 実際の空気量VAを求めます。

⑤ 湿り燃焼ガス量VGを求めます。

⑥ 乾き燃焼ガス量VG′を求めます。

⑦ 乾き燃焼ガス中のCO2.O2.N2濃度を求めます。

化学反応式の作り方

参考となる動画をどうぞ!

エネルギー管理士試験では、次の基本ルールがあります。まずはこれを押さえましょう!

① 炭素(C)は燃焼するとCO2(二酸化炭素)になる

② 水素(H)は燃焼するとH2O(水)になる

③ 硫黄(S)は燃焼するとSO2(二酸化硫黄)になる

④ どんな物質でも1気圧、0℃のノルマル状態では1kmolの気体は22.4㎥となります。

それでは、実際に化学反応式を作ってみましょう。

今回は、プロパン(C3H8)をモデルにして考えてみましょう。

まず、プロパンは燃焼すると水と二酸化炭素になるんです。

なぜだかわかりますか?

プロパンはC(炭素)とH(水素)で出来てますね。

上記に説明した基本ルールですと、C(炭素)は燃焼すると二酸化炭素になり

H(水素)は燃焼すると水になります。

なので、プロパンを燃焼すると水と二酸化炭素になるんです!

※なるほど!よく考えたら気体燃料は、ほとんどが炭素と水素で出来ているから、燃焼すると水と二酸化炭素になってしまんだね!

では、化学反応式に戻りますが、プロパンのC3H8をまず式に書きます。

C3H8+xO2→yCO2+zH2O(xyzは未知数です)

そして、xyzの係数を決定する必要があります。

このやり方は単純明快です!

左辺の物質(C,H,O)の数を右辺の物質(C,H,O)の数と同じすればよいのです。

すごく単純なんです!

っでもどうやって数をあわせればよいのか?

お任せください。ご説明致します。

①炭素(C)の数を合わせる方法:3C=yC なのでy=3

②水素(H)の数を合わせる方法:8H=2zH なのでz=4

③酸素(O)の数を合わせる方法:2xO=2yo+zO=(2y+z)O なので x=(2y+z)/2=(2×3+4)/2=5

となります。

数の合わせ方は理解できましたか?

プロパンの燃焼式は、C3H8+5O2=3CO2+4H2Oとなります。

 

まとめ

化学反応式は繰り返し×2、練習することにより身についていきます。

まずは、ノートに式を書いてみましょう!そして解いてみましょう!

まさに、やればできるんだと!!体感できる項目です!