2007 국가직 7급 화공열역학 문제 정답

 

화공열역학정답(2021-03-04 / 224.1KB / 124회)

 

 화공열역학 공 책형 1 쪽 화공열역학 문 1. 다음의 가역공정 중에서 1기압, 273 °C의 이상기체 1몰로 구성된 계(system)의 엔트로피가 감소하는 것은? ① 단열공정으로 압력이 2 기압으로 증가 ② 등압공정으로 온도가 546 °C로 증가 ③ 단열공정으로 온도가 546 °C로 증가 ④ 등온공정으로 압력이 2 기압으로 증가 문 2. 어떤 기체가         의 상태방정식을 따른다고 할 때, 이 상태방정식에 대한    는? (단, 는 상수이다) ①  ②   ③  ④    문 3. 다음 설명 중 옳지 않은 것은? ① 내연기관은 연료의 화학에너지를 내부에너지로 전환하여 고온을 얻는다. ② 수증기 동력 사이클의 열효율은 보일러 내의 압력이 높아지면 감소한다. ③ Carnot 엔진의 열효율은 온도에만 관계되고 엔진에 사용되는 작동물질과는 무관하다. ④ 압축비가 같다면 Otto기관이 디젤기관보다 효율이 높다. 문 4. 아세톤(성분1)과 아세트니트릴(성분2)로 구성된 2성분계에서 액상 몰분율이     인 액상이 어떤 온도에서 기상과 평형을 이루고 있다. 이 온도에서 각 성분의 포화증기압은      kPa,     kPa이다. 아세톤과 아세트니트릴을 이상용액이라 할 때, 아세트니트릴에 대한 아세톤의 상대휘발도()는? ① 0.5 ② 1.0 ③ 2.0 ④ 3.0 문 5. 순수한 물질이 기－액 평형상태에 있을 때, 다음 설명 중 옳지 않은 것은? ① 상온, 저압에서 기체의 압축인자는 1보다는 0에 가깝다. ② van der Waals 상태방정식의 임계 압축인자는 3/8이다. ③ 일반화된 상관관계식을 이용한 평형계산에는 임계온도, 임계 압력과 이심인자가 필요하다. ④ 아르곤 기체의 이심인자는 0이다. 문 6. 일정한 단면적의 수평관을 흐르는 비압축성 유체의 정상상태, 단열 비가역 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 흐름 방향으로 온도가 감소한다. ② 흐름 방향으로 유체의 속도는 일정하다. ③ 흐름 방향으로 유체의 엔탈피는 일정하다. ④ 흐름 방향으로 압력은 감소한다. 문 7. 원자력 발전소를 원자력 반응기의 온도와 강물의 온도 사이에서 운전되는 열기관으로 볼 때, 반응기의 온도가 500 K이고 강물의 온도가 300 K이며 1200MW의 순일(net work)을 생산한다면 강물로 버려져야 할 최소 열[MW]은? ① 800 ② 1800 ③ 2000 ④ 3000 문 8. 열 흡수온도가 283 K이고 열 방출온도가 300 K인 Carnot 냉동기의 성능계수는? ① 15.6 ② 16.6 ③ 17.6 ④ 18.6 문 9. 어떤 2성분계 용액의 혼합에 의한 부피변화( )는    cm mol이다. 여기서, 과 는 성분1, 2의 액상 몰분율이고, 순수 성분1, 2의 몰당 부피가 각각    cm  mol,    cm  mol이다.   일 때, 이 혼합용액 1몰의 부피 [cm ]는? ① 35.1 ② 37.1 ③ 39.1 ④ 41.1 문 10. 어떤 2성분계의 액상 몰분율이     이고, ln  , ln  이다. 50 °C로 유지될 때, 이 계의 몰당 과잉깁스 에너지(excess Gibbs energy)J mol 는? (단, 는 활동도 계수이다) ① 58 ② 192 ③ 1880 ④ 3760 문 11. 세기성질(intensive property)이 아닌 것은? ① 온도 ② 압력 ③ 표면장력 ④ 엔트로피 화공열역학 공 책형 2 쪽 문 12. 밀폐된 실린더 안에서 이상기체 1몰이 1기압에서 0.2기압으로 등온(400 K)에서 가역팽창할 때에 얻은 열()과 한 일()은? (단, 은 기체상수로 단위는 J molK 이다)  J   J ①  ln ln ②  ln  ln ③  ln  ln ④  ln  ln 문 13. 닫힌계에서 이상기체의 성질 및 관련 특성으로 옳지 않은 것은? ① 등온가역공정에서 압력()과 부피()의 곱은 일정하다. ② 일정한 열용량을 갖는 이상기체의 단열가역공정에서  는 일정하다. (단,     이다) ③ 내부에너지는 압력과 부피와는 무관하고 온도만의 함수이다. ④ 정적비열()은 정압비열()에 기체상수를 더한 값과 같다. 문 14. 아래 그림은 일정 온도에서 2성분계의 기－액 평형을 나타낸   선도이다. A점에서 성분2의 액상조성()은?  0.3 0.9    A ① 0.1 ② 0.3 ③ 0.7 ④ 0.9 문 15. 다음 중 온도와 관계없이 화학평형상수가 항상 1보다 큰 경우는? (단, 는 엔탈피변화이고 는 엔트로피변화이다) ①       ②       ③       ④       문 16. 다음 계(system) 중에서 자유도(degree of freedom)가 2가 아닌 것은? ① 자체의 증기와 평형을 이루고 있는 알코올 수용액 ② 수증기와 불소의 혼합물과 평형을 이루고 있는 물 ③ 수증기와 평형을 이루고 있는 물 ④ 얼음과 수증기, 산소 및 질소와 평형을 이루고 있는 물 문 17. 1 기압, 273 °C의 이상기체 1몰이 다음의 가역공정을 거칠 때, 외계에서 계로 공급되어야 할 열이 가장 큰 것은? ① 등압공정으로 온도가 546 °C로 증가 ② 정적공정으로 온도가 546 °C로 증가 ③ 단열공정으로 온도가 546 °C로 증가 ④ 등온공정으로 압력이 2 기압으로 증가 문 18. 과잉깁스에너지(excess Gibbs energy)가 다음 식과 같을 때, 성분1의 활동도계수(activity coefficient)는?      ① exp  ② exp  ③ exp  ④ exp  문 19. 27 °C, 1기압의 질소 1몰을 일정 체적에서 압력이 2기압이 되도록 가역적으로 가열할 때, 엔트로피 변화[cal K -1]는? (단, ln 2 =0.7이고, 질소를 정압비열이 7 cal mol-1K -1인 이상 기체라 가정한다) ① 3.5 ② 4.9 ③ 7.0 ④ 9.8 문 20. 단일상계의 열역학적 특성치에 대한 관계식으로 옳지 않은 것은? ①       ②       ③       ④      