2016 국가직 9급 화학공학일반 문제 정답 - 2016.4.9.

 

화학공학일반-2정답(2021-05-02 / 225.9KB / 270회)

 

 화학공학일반 2 책형 1 쪽 화학공학일반 문 1. 같은 질량의 물과 에탄올을 혼합한 용액에서 에탄올의 몰분율은? (단, 물과 에탄올의 분자량은 각각 18과 46이다) ① 0.18 ② 0.28 ③ 0.36 ④ 0.72 문 2. 이상기체 거동을 보이는 단원자 기체의 비열비()는? (단,  ＝ CP/CV로 CP는 정압비열, CV는 정적비열을 나타내며, CV ＝   R, R은 기체상수이다) ① 1.33 ② 1.40 ③ 1.67 ④ 2.12 문 3. 점도(viscosity)의 단위는? ① ․ sec  ②    ․ sec  ③ sec  ․   ④  ․ sec 문 4. 어떤 순물질 100 g을 －30 °C의 고체 상태에서 액체 상태를 거쳐 150 °C의 기체 상태로 변환하는 데 필요한 열량을 계산할 때, 필요한 자료가 아닌 것은? ① 기체상수 ② 용융잠열 ③ 증발잠열 ④ 비열 문 5. 주위의 온도가 30 °C이고 온도수준이 0 °C인 냉동에 대하여 Carnot 냉동기의 성능계수(coefficient of performance)는? ① 0 ② 0.48 ③ 9.10 ④ 11.13 문 6. 탄소, 수소, 산소만으로 구성된 유기화합물의 연소 생성물이 CO2(g)와 H2O(l)일 때, n－부탄(C4H10) 가스의 표준생성열(kJ/mol)은? (단, CO2(g), H2O(l)의 표준생성열은 각각 －393 및 －285 kJ/mol 이며, n－부탄(C4H10) 가스의 연소열은 －2,877 kJ/mol이다) ① －80 ② －100 ③ －120 ④ －140 문 7. 기체 흡수에 적용되는 헨리의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 기체의 압력과 액체에 대한 용해도와의 관계를 나타낸 식 ② 기체의 온도와 액체의 비열과의 관계를 나타낸 식 ③ 기체의 온도와 기체의 증기압과의 관계를 나타낸 식 ④ 기체의 온도와 액체에 대한 확산속도와의 관계를 나타낸 식 문 8. 몰조성이 벤젠(A) 70 %, 톨루엔(B) 30 %인 80.1 °C의 혼합용액과 평형을 이루는 벤젠과 톨루엔의 증기조성(yA, yB)은? (단, 기상은 이상기체, 액상은 이상용액의 거동을 보이며, 80.1 °C에서 순수 벤젠 및 순수 톨루엔의 증기압은 각각 1.01, 0.39 bar이다) ① yA ＝ 0.73, yB ＝ 0.27 ② yA ＝ 0.78, yB ＝ 0.22 ③ yA ＝ 0.86, yB ＝ 0.14 ④ yA ＝ 0.93, yB ＝ 0.07 문 9. 분쇄 조작에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 제트밀은 3 ～ 4개의 롤러를 원판 위에 눌러대서 자전시키는 동시에 전체를 공전시켜 압축, 마찰, 전단 작용에 의해 분쇄한다. ② 자이러토리 크러셔(gyratory crusher)는 조 크러셔(jaw crusher) 보다 연속 작업이 가능하고 분쇄 재료를 고정한 자켓의 콘케이브와 편심 회전 운동을 하는 자켓의 맨틀 사이에 삽입하여 압축 분쇄한다. ③ 볼밀은 볼을 분쇄 매체로 하는 회전 원통 분쇄기로 건식, 습식 공용으로 사용되며 조작, 조업에 유연성을 갖는다. ④ 습식 분쇄는 물이나 액체를 이용하여 분쇄하는 방식이다. 문 10. 물질의 상태에 따른 열전도도에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 열전도도의 크기는 기체 > 액체 > 고체 순서이다. ② 액체의 열전도도는 온도 상승에 의하여 증가한다. ③ 기체의 열전도도는 온도 상승에 의하여 감소한다. ④ 고체상의 순수 금속은 전기전도도가 증가할수록 열전도도는 높아진다. 화학공학일반 2 책형 2 쪽 문 11. 실제기체 상태를 나타내는 식으로 다음과 같은 반데르발스식이 널리 사용된다.       이때,   와 는 이상기체상태식   로부터 무엇을 보정해 주는 인자인가? (단, 은 몰부피이다)    ① 분자 간 인력 분자 간 척력 ② 분자 간 척력 분자 간 인력 ③ 분자 간 인력 분자 간 인력 ④ 분자 간 척력 분자 간 척력 문 12. 기체 흡수 공정에 사용되는 흡수액의 필요 성질이 아닌 것은? ① 원하는 기체에 대한 선택적 흡수능 ② 용이한 흡수와 탈리 ③ 가격의 경제성 ④ 높은 증기압 문 13. 안지름이 5 cm인 원형관을 통하여 비중 0.8, 점도 50 cP(centipoise)의 기름이 2 m/s로 이동할 때, 레이놀즈(Reynolds) 수에 기초하여 계산된 흐름의 영역은? ① 플러그 흐름(plug flow) 영역 ② 층류(laminar flow) 영역 ③ 전이(transition) 영역 ④ 난류(turbulent flow) 영역 문 14. 화학공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 물의 삼중점에서 자유도 값은 0이다. ② 상태함수는 계의 주어진 상태에 의해서 결정되며, 그 상태에 도달하기까지의 과정에 따라 값이 달라진다. ③ 물의 점도는 온도가 증가하면 감소한다. ④ 임의 크기의 균질계에 대한 전체 부피는 크기성질(extensive property)이다. 문 15. 냉매 및 냉동 장치에 대한 설명으로 옳은 것은? ① 냉매의 증발잠열은 작아야 한다. 　 ② 증발기 온도에서 냉매의 증기압은 대기압보다 높아야 한다. ③ 응축기는 압축기에 의하여 고온, 고압으로 된 냉매를 증발 시키는 장치이다. ④ 응축기 온도에서 증기압은 높을수록 좋다. 문 16. 다음 중 임펠러를 이용한 교반에 사용되는 레이놀즈(Reynolds) 수는? (단,  : 점도, D : 임펠러의 지름,  : 회전수 (rpm),  : 유체의 밀도이다) 　 ①  ․․  ②   ․ ․ ③    ․  ․ ④    ․  ․  문 17. 다음 그림은 공기를 사용한 이상적인 기체터빈기관(Brayton 사이클)의 P－V선도를 나타낸다. 공정이 압력비(PB/PA) 4에서 가역적으로 운전될 때, 사이클의 효율은? (단, 공기는 일정한 비열을 갖는 이상기체이며, 공기의 정압비열/정적비열 ＝ 2 로 가정한다) B C A D ① 0.3 ② 0.4 ③ 0.5 ④ 0.6 문 18. 원통 축에 수직 방향으로 유체가 원통 외부를 지나가는 경우, 다음 중 옳지 않은 것은? ① 난류 경계층 유동인 경우, 항력 계수는 표면 거칠기에 영향을 받지 않는다. ② 레이놀즈(Reynolds) 수가 1 미만인 영역은 점성력이 지배적이다. ③ 점성이 0인 이상적인 유체는 마찰항력과 압력항력이 0이다. ④ 항력과 양력은 서로 수직 방향이다. 문 19. 10 cm의 지름을 가지는 원통형 반응기에서 1 m/s의 유속으로 기체 A가 주입될 때의 레이놀즈(Reynolds) 수를 NRe1이라고 하자. 같은 기체가 1 m의 지름을 가지는 원통형 반응기로 0.1 m/s의 유속으로 주입될 때의 레이놀즈(Reynolds) 수를 NRe2라고 할 때, 두 레이놀즈 (Reynolds) 수의 비(NRe1/NRe2)는? (단, 기체 A는 뉴튼 유체이다) ① 0.1 ② 1.0 ③ 2.0 ④ 10.0 문 20. 고압의 질소가스가 298 K에서 두께가 3 cm인 천연고무로 된 2 m × 2 m × 2 m의 정육면체 용기에 담겨 있다. 고무의 내면과 외면에서 질소의 농도는 각각 0.067 kg/m3과 0.007 kg/m3이다. 이 용기로부터 6개의 고무 면을 통하여 확산되어 나오는 질소 가스의 물질전달속도(kg/s)는? (단, 고무를 통한 질소의 확산 계수는 1.5×10-10 m 2/s이다) ① 2.2 × 10-10 ② 4.2 × 10-10 ③ 6.2 × 10-9 ④ 7.2 × 10-9