2021 서울시 연구직 화공열역학 문제 정답 - 2021.10.16.

 

화공열역학_7급, 연구사정답(2021-10-16 / 240.8KB / 255회)

 

 화공열역학(7급, 연구사) B책형 1/2쪽 1. mol의 이상기체 A와 6mol의 이상기체 B가 들어있는 부피가 일정한 용기의 초기 압력은  이었고 A의 몰분율이   이었다. 두 기체 중 하나를 mol 추가하였더니 충분한 시간이 흐른 후 압력은   가 되었다.   는? (단, 온도는 일정하다.) ①   ②   ③  ④   2. Carnot 사이클을 따르는 냉동기를 사용하여 -23℃인 냉동실로부터 27℃인 대기로 열을 뽑아내고 있다. 이때 냉동기의 성능계수는? ①2 ②3 ③4 ④5 3. 에탄올, 물의 혼합물이 기액 평형 상태로 존재하는 계(system)에서 산소, 질소, 수증기로 구성된 공기가 주입되어 평형에 도달하였을 때, 계의 자유도 변화는? ① 1→3 ② 1→4 ③ 2→3 ④ 2→4 4. 오토(Otto) 사이클의 압축비가 6.25이고    가 1.5일 때 열효율의 값은? (단,   로 한다.) ① 0.2 ② 0.4 ③ 0.6 ④ 0.8 5. 10mol의 이상기체를 일정한 압력하에 27℃에서 327℃로 가열했을 때, 엔트로피의 변화량[J/K]은? (단, =20J/mol ․ K, ln2=0.7로 한다.) ① 100 ② 120 ③ 140 ④ 160 6. 엔트로피에 대한 설명으로 가장 옳지 않은 것은? ① 열전달에 의하여 생성되는 계의 엔트로피 변화는 그 열전달이 비가역적으로 이루어지면    에 의하여 계산될 수 없다. ② 엔트로피는 열역학 제2법칙과 관련된다. ③ 엔트로피는 상태함수이다. ④ 엔트로피는 다수 분자들, 혹은 다른 양들의 집합적인 성질이다. 7. 와 같은 랭킨 사이클의 열효율 값[%]은? ① 25 ② 33 ③ 50 ④ 75 8. 와 같은 압력-부피(P-V) 선도를 갖는 열기관에 대한 설명으로 가장 옳은 것은? ① 연료와 공기는 같이 흡입된다. ② 일정한 압력에서 열을 공급받고 일정한 부피에서 열이 방출된다. ③ 압축비는 VA/VB로 정의된다. ④ 연료를 연소하기 위해서 점화장치가 필요하다. 9. 질소 가스가 닫힌 실린더 안에 있다. 이때, 계(system)의 열역학적 상태를 설명한 것으로 가장 옳은 것은? ① 피스톤을 가역적으로 밀어 실린더의 부피가 줄어들면 계(system)는 외부로부터 일을 받고, 외계(surroundings)의 에너지는 줄어든다. ② 이상기체로 가정할 경우 질소 가스 분자 간 미치는 힘의 크기는 일정하다. ③ 이상기체일 경우 질소 가스의 내부에너지는 온도와 압력의 함수이다. ④ 피스톤을 뒤로 당겨 계(system)의 부피가 증가하면 압축인자는 상대적으로 0에 가까워진다. 10. 일정한 압력하에서 이상기체 1mol이 80℃에서 100℃로 가열될 때 엔탈피의 변화량[J]은? (단, 기체상수는 8J/mol ․ K이며 =  , =  로 한다.) ① 240 ② -240 ③ 400 ④ -400 화공열역학(7급, 연구사) B책형 2/2쪽 11. 질소 1mol이 정상상태의 흐름과정에서 상태1에서 상태2로 변한다. 이때, 엔탈피의 변화가 -15,000J/mol, 엔트로피의 변화가 30J/mol ․ K, 외계의 온도가 300K 이라고 하면, 이 과정에서 할 수 있는 최대 일[J]은? ① -15,000 ② -24,000 ③ -30,000 ④ -6,000 12. 닫힌계(Closed system)와 일정한 압력에서 균질상의 열역학적 깁스에너지를 온도에 대한 도함수       로 나타낸 식은? ①  ②  ③  ④  13. 초기 압력이 15atm, 온도가 300K인 이상기체 1mol이 최종 압력 1atm이 될 때까지 등온 가역팽창하였다. 이때 외부에 행해진 절대일의 값[J]은? (단, 기체상수는 8J/mol ․ K, ln15=3으로 한다.) ① 7,000 ② 7,200 ③ 7,400 ④ 7,600 14. 는 실제 기체 1mol의 상태 방정식을 나타낸 것이다. 임계 부피()는? (단, 와 는 상수이다.)          ①  ②  ③  ④  15. 일정한 온도와 압력에서 2성분계 혼합물이 안정된 단일상을 형성하기 위한 조건을 옳게 짝지은 것은? ①                   ②                   ③                   ④                   16. 일정한 온도와 압력에서 성분 1과 2로 구성된 2성분 액상계의 엔탈피  는 와 같은 식으로 주어 진다.   0.5일 때 성분 2의 부분 몰 엔탈피  의 값[J/mol]은?          의 단위는 J/mol 이다. ① 105.0 ② 107.5 ③ 197.5 ④ 202.5 17. 잔류성질과 관련된 식으로 옳지 않은 것은? ①          (는 일정) ②   ③                ④       18. 평형 상태에서 반응의 평형 상수 온도 의존성은 ln     로 주어진다. 이때 표준 엔트로피의 변화 (°)는? (단, 와 는 상수이고 은 기체상수이다.)  ⇄  ①  ②  ③  ④  19. 액체 아세톤 1g이 온도 , 부피 , 압력 에서 온도 , 압력 으로 상태가 변할 때 나중 부피 를 구하는 식으로 옳은 것은? (단, 는 상수이다.) ≡          ①       ②         ③       ④         20. 실제 기체의 조름공정(Throttling process)에서 온도가 증가하는 경우에 해당하는 것은? ①         ②            ③          ④           