화재 시 이산화탄소를 방출하여 산소농도를 13vol%로 낮추어 소화하기 위한 공기 중의 이산화탄소의 농도는 약 몇 vol%인가?

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① 9.5

② 25.8

③ 38.1

④ 61.5

핵심 해설

공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다. 결정 단서는 최종 산소농도와 초기 산소농도의 비율로 남은 공기량을 먼저 구합니다. 계산 결과 또는 공식 구조와 일치하는 보기는 ③입니다.

학습 포인트

이 문항은 CO₂ 방출에 의한 산소농도 희석 계산을 평가합니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다. 이 기준을 정확히 구별하시면 화재성상 이해, 소화약제 선정, 위험물 분류 및 건축 방재계획 수립에서 안전 판단의 근거가 됩니다.

선지별 해설

문제의 계산 또는 공식 판별 단서는 최종 산소농도와 초기 산소농도의 비율로 남은 공기량을 먼저 구합니다.
적용식과 기준은 다음과 같습니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다.
이 기준으로 계산하거나 식의 형태를 비교하면 ③ 38.1이(가) 일치합니다. 따라서 최종 답은 ③입니다.
① [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 38.1이므로 ‘9.5’은(는) 선택하기 어렵습니다.
② [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 38.1이므로 ‘25.8’은(는) 선택하기 어렵습니다.
③ [O] 이 선택지는 계산값 또는 공식과 일치합니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다.에 따라 판단하면 ‘38.1’이(가) 문제에서 요구한 값 또는 식입니다.
④ [X] 이 선택지는 계산값 또는 공식 구조와 다릅니다. 공기 중 산소 21%가 13%가 되려면 남은 공기비율은 \(13/21\)이고, CO₂ 농도는 \(1-13/21\approx38.1\%\)입니다.에 따라 도출되는 결과는 ③ 38.1이므로 ‘61.5’은(는) 선택하기 어렵습니다.

암기 팁

산소 희석 문제는 \((21-목표산소농도)/21\)로 CO₂ 비율을 계산하십시오.

맞춤 꼼수

13과 21이 보이면 \(8/21\approx38.1\%\)를 계산하십시오.

AI로 작성된 해설입니다.

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