9급 국가직 공무원 화학공학일반(2020. 7. 11.) 시험일자 : 2020년 7월 11일

1. 물질 A와 물질 B로 구성된 이상용액에서 B에 대한 A의 상대휘발도는? (단, 동일한 온도에서 순수한 A와 B의 증기압은 각각 125kPa과 50kPa이다)
(정답률: 80.95%, 17/21)
  • ① 0.4
  • ② 2.5
  • ③ 4
  • ④ 25

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2. 기체의 거동을 이상기체법칙으로 해석하기 위한 가정과 관계없는 것은?
(정답률: 64.52%, 20/31)
  • ① 기체 분자 간 에너지 교환이 없다.
  • ② 기체 분자는 어떤 공간도 차지하지 않는다.
  • ③ 기체 분자 간 인력이 없으므로 분자는 서로 완전히 독립적으로 움직인다.
  • ④ 기체 분자 간 충돌 및 분자와 용기 벽과의 충돌은 완전 탄성충돌이다.

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3. 기체의 액체에 대한 용해도 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
(정답률: 83.33%, 15/18)
  • ① ㄱ, ㄴ
  • ② ㄱ, ㄷ
  • ③ ㄴ, ㄹ
  • ④ ㄷ, ㄹ

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4. 뉴턴의 점도법칙을 따르는 뉴턴유체(Newtonian fluid)로 가정할 수 없는 것은?
(정답률: 94.12%, 16/17)
  • ① 기체 질소
  • ② 액체 물
  • ③ 액체 헥세인
  • ④ 고분자용액

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5. 등몰의 A와 B 혼합물 100몰을 플래쉬증류(flash distillation)장치에서 기액으로 분리하고 있다. A와 B의 K인자(분배계수, distribution coefficient)의 값이 각각 1.5와 0.6일 때, 장치를 나가는 액체의 양[mol]과 액체에서 B의 몰분율은?(순서대로 액체의 양, B의 몰분율)
(정답률: 45.45%, 5/11)
  • ① 25, 4/9
  • ② 25, 5/9
  • ③ 75, 4/9
  • ④ 75, 5/9

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6. 부피 변화가 없는 2차 반응 2A→B+C가 회분식반응기에서 일어나고 있다. 초기에 반응물 A만 있고, A의 초기 농도는 0.1molㆍL-1이라면 10초 동안 반응하였을 때 A의 전화율은? (단, 반응속도상수 k=1.0Lㆍmol-1ㆍs-1이다)
(정답률: 78.57%, 11/14)
  • ① 0.25
  • ② 0.5
  • ③ 0.75
  • ④ 1.0

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7. 다음 그림은 관 내부 지점 1에서의 비뉴턴 유체(Non-Newtonian fluid)의 속도분포를 나타내고 있다. 유체는 전단속도(shear rate)가 증가할수록 점도가 증가하는 전단농후(shear thickening) 거동을 보인다. 이때 A, B, C 각 위치에서 전단응력(shear stress)의 크기 순서는?
(정답률: 63.64%, 14/22)
  • ① A>B>C
  • ② A>C>B
  • ③ C>A>B
  • ④ C>B>A

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8. 화학공정의 경제성을 평가할 때 비용을 크게 자본비용(capital cost)과 운전비용(operating cost)으로 나눌 수 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 100%, 15/15)
  • ① 자본비용은 공정을 만드는 데 드는 초기 투자비용이다.
  • ② 자본비용에는 열교환기, 반응기, 컴퓨터 등을 사거나 만드는 비용이 포함된다.
  • ③ 운전비용에는 원료, 유체의 이송, 가열 및 냉각 등에 관계된 비용이 포함된다.
  • ④ 운전비용의 경우 주로 공정운전의 초기단계에 반영된다.

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9. 뉴턴유체의 점도에 대한 설명으로 옳은 것만을 모두 고르면?
(정답률: 76.92%, 10/13)
  • ① ㄱ, ㄴ
  • ② ㄱ, ㄷ
  • ③ ㄱ, ㄹ
  • ④ ㄴ, ㄷ

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10. 닫힌계에서 이상기체 1mol에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, γ=CP/CV)
(정답률: 62.5%, 10/16)
  • ① 단열공정에서 이다.
  • ② 단열공정에서 이다.
  • ③ 등온공정에서 기체 압력이 P1에서 P2로 변화할 때, 이다.
  • ④ 등온공정에서 기체 부피가 V1에서 V2로 변화할 때, 이다.

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11. 면적이 100cm2인 피스톤에 연결된 스프링의 스프링 상수가 50Nㆍcm-1이다. 어떤 탱크에 피스톤을 연결하였더니 스프링의 길이가 5cm 변화하였다면, 이 탱크의 게이지(gauge) 압력[kPa]은? (단, 피스톤이 대기에 노출되어 있을 때, 스프링 길이 변화는 없다)
(정답률: 57.14%, 8/14)
  • ① 0.25
  • ② 2.5
  • ③ 25
  • ④ 250

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12. 고체 분쇄의 기본 원리에 해당하지 않는 것은?
(정답률: 93.75%, 15/16)
  • ① 충격
  • ② 압축
  • ③ 마찰
  • ④ 용해

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13. 80wt%의 수분을 함유하고 있는 물질 100kg을 20wt%의 수분이 포함되도록 건조할 때 수분의 증발량[kg]은?
(정답률: 100%, 12/12)
  • ① 64
  • ② 75
  • ③ 76
  • ④ 80

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14. 복사열전달에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 61.54%, 8/13)
  • ① 방사율(emissivity)은 같은 온도에서 흑체가 방사한 에너지에 대한 실제 표면에서 방사된 에너지의 비율로 정의된다.
  • ② 열복사의 파장범위는 1000μm보다 큰 파장 영역에 존재한다.
  • ③ 흑체는 표면에 입사되는 모든 복사를 흡수하며, 가장 많은 복사에너지를 방출한다.
  • ④ 두 물체 간의 복사열전달량은 온도 차이뿐만 아니라 각 물체의 절대 온도에도 의존한다.

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15. 고정 고체층(고정상) 침출(leaching)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 50%, 10/20)
  • ① 고체는 추출이 끝날 때까지 탱크 내에 고정된다.
  • ② 일반적으로 맞흐름(향류) 조작을 한다.
  • ③ 불투과성 고체인 경우에 사용한다.
  • ④ 휘발성 용매를 사용하는 경우, 밀폐된 공간에서 가압하에 조작한다.

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16. 개방된 원통형 탱크에 비압축성 물질 A와 물질 B가 있다. B의 밀도는 A의 밀도의 20배이고, B는 바닥 배출구를 통해 배출된다. A의 높이(h1)가 10m, B의 높이(h2)가 1m일 때, 정상상태에서 B의 배출 유속[mㆍs-1]은? (단, 모든 마찰과 A의 하강속도는 무시하며, A의 수면과 B의 배출구에서 대기압은 같고, 중력가속도는 10mㆍs-2이다)
(정답률: 37.5%, 6/16)
  • ① 3
  • ② √30
  • ③ √180
  • ④ √220

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17. 닫힌계에서 1kg의 물이 120°C의 일정 온도와 200kPa의 일정 압력에서 모두 기화될 때 내부에너지 변화(ΔU)[kJ]는? (단, 모든 과정은 가역과정으로 과정 중 2700kJ의 열이 가해지며, 이 조건에서 수증기의 비부피는 0.9m3ㆍkg-1이고, 물의 비부피는 매우 작아 무시한다)
(정답률: 63.64%, 7/11)
  • ① 180
  • ② 2520
  • ③ 2700
  • ④ 2880

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18. 무차원 수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 53.33%, 8/15)
  • ① Schmidt수는 총온도구배에 대한 표면에서의 온도구배의 비율로 나타낸다.
  • ② Prandtl수는 열확산도에 대한 운동량 확산도의 비율로 나타낸다.
  • ③ Grashof수는 점성력에 대한 부력의 비율로 나타낸다.
  • ④ Stanton수는 유체의 열용량에 대한 유체에 전달된 열의 비율로 나타낸다.

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19. 펌프에서 일어나는 공동화 현상을 피하기 위해 할 수 있는 것은?
(정답률: 63.16%, 12/19)
  • ① 펌프 전단에 있는 저장조를 더 높은 곳에 설치한다.
  • ② 저장조에서 펌프로 유체를 보내는 파이프의 직경을 작게 한다.
  • ③ 펌프의 임펠러 속도를 증가시킨다.
  • ④ 유체의 온도를 높인다.

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20. 화학공정제어에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 53.33%, 8/15)
  • ① 공정변수 중 입력변수는 조절변수와 외부교란변수로 나뉜다.
  • ② 일반적으로 제어오차는 설정값에서 제어되는 변수의 측정값을 뺀 값이다.
  • ③ 외부교란변수는 측정을 통해 해당 공정을 효과적으로 제어하기 위해 이용된다.
  • ④ 입력변수는 공정에 대한 외부의 영향을 나타내고 출력변수는 외부에 대한 공정의 영향을 나타낸다.

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