2011 국가직 7급 화공열역학 문제 정답

 

화공열역학-우정답(2021-04-04 / 206.7KB / 158회)

 

 화공열역학 우 책형 1 쪽 화공열역학 문 1. 물리량과 그 단위를 나타낸 것으로 옳지 않은 것은? ① 에너지 : kg․m 2․s -2 ② 길이 : Å ③ 압력 : kg․m -1․s -1 ④ 동력(power) : J․s -1 문 2. 수정된 라울의 법칙(modified Raoult's law)을 따르는 물질 A와 B의 혼합물이 313 K에서 기－액 상평형을 이루고 있다. 액상에서 성분 A의 조성()이 0.2일 때, 기－액 상평형 상태에서 혼합물의 전체압력[kPa]으로 옳은 것은? (단, 313 K에서 성분 A의 증기압은 40 kPa, 성분 B의 증기압은 60 kPa, 성분 A의 활동도 계수는 1.5, 성분 B의 활동도 계수는 1.1이다) ① 12 ② 25.2 ③ 52.8 ④ 64.8 문 3. 이상기체가 초기상태(T1, V1)에서 최종상태(T2 ＝T1, V2 ＝2V1)로 변할 때의 내부에너지 변화량은? ① 0 ② －ln 2 ③ ln 2 ④ exp(2) 문 4. 열역학 기본성질에서 유도된 식 또는 Maxwell 관계식 중에서 옳지 않은 것은? (단,     는 각각 몰당 내부에너지, 몰당 엔트로피, 몰부피, 몰당 깁스에너지를 나타낸다) ①     ②     ③       ④        문 5. 이상기체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 압축인자(Z)는 항상 1이다. ② 입자 자체의 크기는 없으며, 입자 간의 인력은 없다. ③ 실제기체는 압력이 높고, 온도가 높을 때 이상기체에 가깝다. ④    ＝R 이다. (단, 와  는 각각 정압비열, 정적비열 이고, R은 기체상수이다) 문 6. 300 K에서 아래 반응의 표준반응열(∆  )이 －600 kJ․mol-1일 경우, 표준상태에서의 반응내부에너지(∆  )값[kJ․mol-1]은? (단, A, B, C는 이상기체이고, 반응물은 완전히 반응하며 기체상수 R ＝ 8J․mol-1․K -1이다)  →  ① －612 ② －600 ③ －588 ④ －576 문 7. 25 °C, 1 bar의 액체 아세톤(V ＝ 1.291 cm3․g -1)이 125 °C로 정적 가열되었을 때 압력변화값[bar]은? (단, 부피팽창율(β)＝1.5×10-3 °C-1, 등온압축율(κ) ＝6.0 × 10-4 bar-1이며, β와 κ의 값은 온도와 압력에 따른 변화가 없다고 가정한다) ① 150 ② 200 ③ 250 ④ 300 문 8. 과잉 깁스에너지(excess Gibbs energy)가 다음 식과 같을 때, 성분 2의 활동도 계수(activity coefficient)는? (단, 과 는 각각 성분 1의 몰분율, 성분 2의 몰분율이며, R은 기체상수이고, T는 절대 온도이다)     ․  ․  ① expR ․ T  ․    ② expR ․ T  ․    ③ exp ․    ④ exp ․    문 9. Joule-Thomson 계수(μ)를 나타낸 것으로 옳은 것은? ①    ②    ․   ③     ․    ④    ․    화공열역학 우 책형 2 쪽 문 10. 액상 혼합에 의한 물성변화(△)는 다음 식으로 정의된다. △      ․  여기서 은 몰당 용액의 성질이고 는 몰당 순수성분의 성질 이며 모두 같은 온도와 압력에서의 값이다. 혼합에 의하여 공통적 으로 나타나는 물성변화의 특징으로 옳은 것은? ① 혼합에 의한 부피 변화량△은 언제나 양수이다. ② 혼합에 의한 엔트로피 변화량△은 언제나 음수이다. ③ 혼합에 의한 엔탈피 변화량△은 언제나 음수이다. ④ 혼합에 의한 깁스에너지 변화량△ 은 언제나 음수이다. 문 11. 아래 그림은 자동차 내연기관에 사용되는 Otto기관 사이클을 나타낸다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은? 0 1 부피 2 3 4 압력 ① 1 → 2 과정 : 단열압축 ② 2 → 3 과정 : 점화(ignition) 및 연소 ③ 3 → 4 과정 : 단열팽창 ④ 4 → 1 과정 : 배출밸브가 닫힘 문 12. Mollier 선도와 관련된 것은? ① 온도－엔트로피 선도 ② 온도－엔탈피 선도 ③ 엔탈피－엔트로피 선도 ④ 압력－엔탈피 선도 문 13. 화학반응평형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 기상 화학반응에서 평형상수(K)는 온도만의 함수이다. ② 표준상태에서의 기상 반응이 흡열반응일 경우, 온도가 증가 하면 평형상수(K)값은 증가한다. ③ 일정한 온도, 압력 하에서 닫힌계의 총 깁스에너지(Gt)는 화학반응이 평형에 도달했을 때, 최소값이 된다. ④ 기상 반응에서 퓨가시티(fugacity)는 평형 혼합물의 비이상성을 반영하며 압력만의 함수이다. 문 14. 다음 설명 중 옳지 않은 것은? ① 열은 항상 뜨거운 물체에서 차가운 물체로 흐른다. ② 모든 가역공정에서 총엔트로피 변화량은 항상 양(＋)의 값을 가진다. ③ 두 개의 열원을 이용하여 구동되는 열기관의 효율은 카르노 기관보다 높을 수 없다. ④ 내부에너지 변화량△ 은 초기상태와 최종상태의 값만으로 계산이 가능하다. 문 15. 대기압(1 atm)에서, 0 °C의 얼음 2 kg이 120 °C의 수증기로 될 때, 수반되는 엔탈피의 변화량[kcal]은? (단, 얼음의 융해열과 물의 기화열은 각각 80 cal․g -1과 540 cal․g -1이며, 물과 수증기의 비열은 각각 1 cal․g -1․K -1과 0.5 cal․g -1․K -1이다) ① 730 ② 960 ③ 1,030 ④ 1,460 문 16. 한 온도에서 순수한 액체의 증발잠열을 알고, 그 값으로부터 다른 임의의 온도에서 증발잠열을 계산할 때 주로 사용되는 것은? ① van der Waals 상태방정식 ② Watson 관계식 ③ van Laar 식 ④ Margules 식 문 17. 순수 물질의 상변화 및 잠열에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 임계온도(Tc)는 고체와 액체가 평형상태에서 공존할 수 있는 최고 온도이다. ② 기－액 상평형 상태에 있는 순수한 물질의 자유도는 1이다. ③ 순수 물질의 응축열과 기화열의 절대값은 같다. ④ 외부 대기압이 증가할수록 순수한 물의 끓는점은 높아진다. 문 18. virial 상태방정식이 아래와 같을 때, B와 C의 단위를 순서대로 바르게 나열한 것은? (단, V의 단위는 몰당 liter이다)           ① liter․mol-1, liter2․mol-2 ② liter․mol-1, liter3․mol-3 ③ liter2․mol-2, liter․mol-1 ④ liter2․mol-2, liter2․mol-2 문 19. 420,000 kW의 에너지를 생산하는 화력발전소가 있다. 이 발전소 에서 사용되고 있는 석탄의 발열량이 3,600 kcal․kg-1이라면 1시간 동안 소비되는 석탄의 양[ton]은? (단, 화력발전소의 열효율은 25 % 이며, 1 cal ＝ 4.2 J 이다) ① 250 ② 400 ③ 550 ④ 600 문 20. 비압축성 유체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 엔탈피는 온도와 압력 모두의 함수이다. ② 엔트로피는 온도와 압력 모두의 함수이다. ③ 정압비열(Cp)은 온도만의 함수이며 압력과는 무관하다. ④ 부피팽창률(volume expansivity)의 값은 0이다.