화학공학일반-A정답(2021-06-05 / 240.3KB / 787회)
2021년도 지방공무원 9급 등 공개경쟁임용 필기시험 화학공학일반 A 책형 1 쪽 화학공학일반 문 1. 0.01440의 유효 숫자 개수는? ① 3개 ② 4개 ③ 5개 ④ 6개 문 2. 다음 멱법칙(power-law)은 유체의 전단 변형률과 전단응력에 대한 관계를 기술한다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 는 전단응력, 는 유체의 속도, 는 전단 변형률이다) ① 유사가소성(pseudoplastic) 유체에 대한 값은 1보다 크다. ② 팽창성(dilatant) 유체의 점도는 전단 변형률이 증가함에 따라 증가한다. ③ 뉴튼 유체의 경우 값은 1이다. ④ 과 의 값은 유체의 특성에 따라 달라진다. 문 3. 흑체의 총복사방출능(emissive power)은 흑체 절대 온도의 4제곱에 비례한다는 법칙은? ① 뉴튼의 냉각법칙(Newton’s law of cooling) ② 푸리에의 법칙(Fourier’s law) ③ 슈테판-볼츠만의 법칙(Stefan-Boltzmann’s law) ④ 플랑크의 법칙(Planck’s law) 문 4. 전달단위 수(number of transfer unit)가 4이고 전달단위 높이 (height of transfer unit)가 2 m인 충전 흡수탑의 높이[m]는? ① 2 ② 6 ③ 8 ④ 16 문 5. 창고의 단열을 위해 A층과 B층으로 이루어진 이중벽을 만들었다. A층과 B층의 열전달 저항[K․W-1]은 각각 A, B이고, 벽 내부와 외부의 온도[K]는 각각 A, B이며, 열은 정상상태로 축 방향으로만 전달된다. 벽을 통한 열전달 속도[W]는? (단, A > B) ① A B A B ② A B A B ③ A B A B ④ A B A B 문 6. 분쇄공정에서 고려해야 할 재료 특성 중 마모에 대한 저항의 척도는? ① 질김성(toughness) ② 응집성(cohesivity) ③ 섬유성(fibrous nature) ④ 경도(hardness) 문 7. 불균일계 반응기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 고정층 반응기(fixed bed reactor)에서는 고체촉매를 충진․ 고정한 층에 반응기체를 흘려 준다. ② 기포탑 반응기(bubble column reactor)는 탑 아래에 있는 기체 분산기를 통해 기체를 액상에 불어 넣는다. ③ 이동층 반응기(moving bed reactor)는 고체 입자가 반응기 내를 중력이나 기계적 힘을 통해 이동하면서 반응이 진행된다. ④ 유동층 반응기(fluidized bed reactor)는 유체의 유동을 크게 만들어 고정된 촉매와 유체 간의 강한 충돌을 유도하여 반응의 효율을 높일 수 있다. 문 8. 공정 엔지니어가 공정을 한눈에 파악할 수 있도록 장비, 밸브 및 이음 등을 포함한 상세 정보, 기술적 세부 사항과 물질사양, 제어라인 등을 포함한 정보를 제공할 수 있는 것은? ① 블록선도(block diagram) ② 상평형도(phase diagram) ③ 공정흐름도(process flow diagram) ④ 배관계장도(piping and instrumentation diagram) 문 9. 50 mol% A와 50 mol% B로 구성된 원료(feed)가 과냉각된 액상으로 증류탑에 공급된다. 공급원료 1 mol당 원료 공급단(feed stage)으로 유입되는 증기 흐름 중 0.5mol이 액화될 때, 원료 공급선(feed line)은? ① ② ③ ④ 문 10. 비압축성 뉴튼 유체의 흐름을 설명하는 Navier-Stokes 식을 유도할 수 있는 법칙은? ① 아보가드로의 법칙 ② 질량보존의 법칙 ③ 열역학 제2법칙 ④ 뉴튼의 운동 제2법칙 2021년도 지방공무원 9급 등 공개경쟁임용 필기시험 화학공학일반 A 책형 2 쪽 문 11. 실제기체가 이상기체 상태 방정식을 근사적으로 만족시킬 수 있는 조건만을 모두 고르면? ㄱ. 분자의 크기가 작을수록 ㄴ. 온도가 낮을수록 ㄷ. 압력이 낮을수록 ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 문 12. 추출에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 고-액 추출은 침출(leaching)이라고도 한다. ② 증류에 의한 분리가 비효율적인 액체 혼합물에 대해 액-액 추출은 주요 대체공정 중 하나이다. ③ 거의 같은 기포점을 갖는 석유제품들을 분리할 때 활용된다. ④ 추출용매에 대해 유사한 용해도를 갖는 성분들로 구성된 액체 혼합물의 분리에 효과적이다. 문 13. 유체가 흐르는 방향과 반대 방향으로의 흐름이 발생하는 것을 방지하기 위한 밸브는? ① 게이트밸브 ② 글로브밸브 ③ 체크밸브 ④ 볼밸브 문 14. 균일한 단열재로 만들어진 벽을 이용하여 보일러의 열손실을 20,000 W․m -2으로 유지하고자 한다. 단열재 벽의 내부와 외부 온도가 각각 500 °C와 100 °C일 때, 단열재 벽의 두께[m]는? (단, 단열재 벽의 열전도도는 0.5 W․m -1․K -1 이고, 정상상태 한 방향 열전도를 가정한다) ① 0.01 ② 0.02 ③ 0.05 ④ 0.1 문 15. 정상상태에서 분자확산을 기술하는 Fick의 제1법칙에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면? ㄱ. 플럭스(flux)는 농도구배에 비례한다. ㄴ. 확산거리와 플럭스(flux)는 비례한다. ㄷ. 확산계수가 커지면 플럭스(flux)는 증가한다. ① ㄱ, ㄴ ② ㄱ, ㄷ ③ ㄴ, ㄷ ④ ㄱ, ㄴ, ㄷ 문 16. 내경 40 cm인 원통형 도관 내부를 비압축성 뉴튼 유체 A가 평균 유속 20 cm․s-1로 흐르고 있다. 이 흐름이 층류이고 패닝(Fanning) 마찰계수가 0.2일 때, 유체 A의 동점도[cm2․s-1]는? ① 0.1 ② 1 ③ 10 ④ 100 문 17. 비압축성 뉴튼 유체 A가 중심 유속이 4 m․s-1인 정상상태의 완전발달흐름으로 단면적 1 m 2인 원통형 도관 내부를 층류로 흐를 때, 유체 A의 부피 유속[m3․s-1]은? ① 0.5 ② 2 ③ 4 ④ 6 문 18. 다공성 촉매를 이용한 불균일계 촉매반응에서의 물질전달에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? ① 벌크(bulk) 유체의 속도가 충분히 빠르면 벌크 유체로부터 촉매 표면으로의 외부 물질전달 단계가 반응의 속도결정단계이다. ② 촉매 입자의 크기가 작을수록 경계층의 두께가 줄어들어 외부 물질전달 저항이 줄어든다. ③ 벌크 유체의 속도는 촉매 입자 내부에서의 물질 확산에 영향을 주지 않는다. ④ 기공의 크기가 기체 분자의 평균자유경로보다 작으면 다공성 촉매 기공 내부에서의 기체 확산은 Knudsen 확산으로 설명할 수 있다. 문 19. 1 atm의 압력하에서 성분 A와 성분 B로 구성된 혼합물이 기-액 상평형을 이루고 있다. 액상에서 B의 몰분율이 0.2이고 기상에서 B의 부분압이 0.6 atm일 때, A에 대한 B의 상대 휘발도는? (단, 기상은 이상기체이고, 액상은 이상용액이다) ① 6 ② 8 ③ 10 ④ 12 문 20. 내경 0.1 m인 원통형 도관을 이용하여 유체 A를 4 cm․s-1의 평균 유속으로 100 m 이송할 때 발생하는 압력손실[Pa]은? (단, 유체 A의 밀도와 점도는 각각 0.8 g․cm-3 , 0.1 Pa․s이고, 유체의 흐름은 Hagen-Poiseuille 식을 만족한다) ① 1,080 ② 1,280 ③ 1,480 ④ 1,680