르샤틀리에 공식 (폭발범위 계산 공식)

르샤틀리에 공식

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르샤틀리에 법칙이라고도 함.

여러 가스가 혼합되어 있는 혼합가스의 폭발범위(연소범위)를 계산할 수 있는 공식이다.

 

https://ikkujun.com/179 - 연소범위에 대한 글

 

공식은 아래와 같다.

 

<연소하한계>

$\frac{100}{L} = \frac{V_1}{L_1} + \frac{V_2}{L_2} + \frac{V_3}{L_3} + \cdot \cdot \cdot$

$L$: 혼합가스의 폭발 하한계

$V_1, V_2, V_3$: 혼합가스 각 성분의 부피

$L_1, L_2, L_3$: 혼합가스 각 성분의 연소하한계

 

<연소상한계>

$\frac{100}{U} = \frac{V_1}{U_1} + \frac{V_2}{U_2} + \frac{V_3}{U_3} + \cdot \cdot \cdot$ 

$U$: 혼합가스의 폭발 상한계

$V_1, V_2, V_3$: 혼합가스 각 성분의 부피

$U_1, U_2, U_3$: 혼합가스 각 성분의 연소상한계

※ 주의사항: 불연성 가스가 포함된 경우, 가연성 가스의 분율만 더해서 계산해야 함.

연소하한계, 연소상한계 좌변에 있는 '100' 은 $V_1 + V_2 + V_3+\cdot \cdot \cdot$을 뜻합니다.

만약 불연성가스가 30% 포함되어 있는 경우, 100이 아니라 70으로 계산해야 합니다.

 

 

<예시문제>

아세틸렌과 암모니아가 30: 70으로 혼합된 가스의 경우 연소하한계와 연소상한계를 구하라.

1) 연소하한계

$\frac{100}{L} = \frac{30}{2.5} + \frac{70}{15}$

$L = 6$

2) 연소상한계

$\frac{100}{U} = \frac{30}{81} + \frac{70}{28}$

$U = 34.8$