9급 국가직 공무원 화학공학일반(2021. 4. 17.) 시험일자 : 2021년 4월 17일

1. 표는 25°C에서 물질 A~D에 대한 표준생성엔탈피(△Hf°)이다. 25°C에서 2mol의 A와 충분한 양의 B를 반응시킬 때, 다음 반응에 대한 표준반응엔탈피[kJ]는?
(정답률: 66.67%, 2/3)
  • ① -30
  • ② -15
  • ③ 25
  • ④ 449.5

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2. 베르누이식 의 가정이 아닌 것은? (단, P는 압력, ρ는 밀도, u는 유체의 평균 유속, g는 중력가속도, z는 높이이다)
(정답률: 75%, 3/4)
  • ① 마찰 손실이 없음
  • ② 축일이 없음
  • ③ 정상상태
  • ④ 압축성 유체

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3. 화학공정의 개발 및 건설 과정을 시작부터 순서대로 바르게 나열한 것은?
(정답률: 60%, 3/5)
  • ① 기초연구→공정개발연구→공정 설계→플랜트 설계→플랜트 건설
  • ② 공정개발연구→기초연구→공정 설계→플랜트 설계→플랜트 건설
  • ③ 기초연구→플랜트 설계→공정개발연구→공정 설계→플랜트 건설
  • ④ 공정 설계→기초연구→공정개발연구→플랜트 설계→플랜트 건설

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4. 일정 시점에 기업이 보유하고 있는 자산, 부채, 자본의 구성 상태를 나타내는 재무제표는?
(정답률: 100%, 3/3)
  • ① 재무상태표
  • ② 포괄손익계산서
  • ③ 현금흐름표
  • ④ 자본변동표

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5. 100kPa, 60°C에서 상대습도가 80%인 습한 공기가 100molㆍh-1로 제습기에 들어간다. 제습기가 공기 중 수분의 62.5%를 응축시킬 때, 응축기를 나가는 기체 중 수증기의 몰분율은? (단, 60°C에서 포화수증기압은 20kPa이다)
(정답률: 42.86%, 3/7)
  • ① 1/30
  • ② 1/15
  • ③ 1/3
  • ④ 2/3

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6. 그림은 회분식 반응기에서 일어나는 메테인(CH4)의 완전연소 반응이다. 반응물이 100mol의 메테인과 300mol의 산소일 때, 반응 후 남은 산소와 생성된 물의 몰수의 합(n2+n4)[mol]은? (단, 메테인의 전화율(fractional conversion)은 80%이다)
(정답률: 50%, 4/8)
  • ① 160
  • ② 240
  • ③ 300
  • ④ 380

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7. 내경 1cm인 원통형 파이프1과 내경 2cm인 원통형 파이프2가 직렬로 연결된 상태에서 물이 파이프 내부를 정상상태 흐름으로 흐를 때, 파이프1에서의 물의 평균유속은 파이프2에서의 물의 평균유속의 몇 배인가?
(정답률: 33.33%, 3/9)
  • ① 0.25
  • ② 2
  • ③ 4
  • ④ 8

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8. 황사현상이 심한 날 대기 중에 떠 있는 부유 분진량을 측정하기 위하여 대기흡입유량이 1.0m3ㆍmin-1인 분진 포집기를 이용하여 24시간 동안 포집한 분진의 양이 720mg일 때, 대기 중 부유 분진의 농도[μgㆍm-3]는?
(정답률: 37.5%, 3/8)
  • ① 300
  • ② 400
  • ③ 500
  • ④ 600

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9. 유체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 66.67%, 2/3)
  • ① 전단응력(shear stress)은 전단력을 전단면적으로 나눈 값이다.
  • ② 운동점도(kinematic viscosity)는 유체의 점도를 밀도로 나눈 값이다.
  • ③ 뉴튼 유체(Newtonian fluid)는 전단응력과 속도구배가 비례관계이다.
  • ④ 빙햄 유체(Bingham fluid)는 전단응력이 작아질수록 점도가 0에 수렴한다.

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10. 판형 열교환기의 한쪽 벽면을 내부식성 소재로 코팅하고자 한다. 코팅제의 코팅 두께는 2μm이고 열교환기 금속 재질의 두께는 1cm일 때, 코팅으로 인한 단위 면적당 열전도 저항의 증가율[%]은? (단, 정상상태 조건에서 벽을 통한 1차원 전도이며, 열교환기 금속 재질과 코팅제 소재의 열전도도는 각각 10Wㆍm-1ㆍK-1, 2.0×10-2Wㆍm-1ㆍK-1이다)
(정답률: 60%, 3/5)
  • ① 5
  • ② 10
  • ③ 15
  • ④ 20

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11. 레이놀즈(Reynolds)수의 물리적 의미는?
(정답률: 71.43%, 5/7)
  • ① 마찰력/점성력
  • ② 관성력/점성력
  • ③ 압력/관성력
  • ④ 부력/점성력

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12. 열전달의 방법 중 복사(radiation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 50%, 2/4)
  • ① 복사 열전달에는 전달물질이 필요 없다.
  • ② 흑체에서 단위 면적당 복사 에너지 방출 속도는 절대 온도의 네제곱에 비례한다.
  • ③ 복사에 의한 에너지 전달량은 에너지가 교환되는 두 면이 완전진공에 의해 분리되어 있을 때 최소가 된다.
  • ④ 흑체는 들어오는 복사 에너지를 반사하거나 투과하지 않는다.

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13. 정압 비열의 정의는? (단, H는 단위 질량당 엔탈피, P는 압력, T는 절대 온도, V는 단위 질량당 부피이다)
(정답률: 80%, 4/5)

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14. 벤젠과 톨루엔의 혼합물이 기-액 평형을 이루고 있다. 기상에서 벤젠의 몰분율이 0.6일 때, 액상에서 톨루엔의 몰분율은? (단, 기체는 이상기체, 액상은 이상용액이며, 벤젠과 톨루엔의 증기압은 각각 1bar, 0.4bar이다)
(정답률: 71.43%, 10/14)
  • ① 0.5
  • ② 0.625
  • ③ 0.75
  • ④ 0.875

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15. 아세톤(acetone)과 메틸에틸케톤(methyl ethyl ketone)의 혼합물이 기-액 평형을 이루고 있는 계의 경우와 같은 자유도(degree of freedom) 수를 갖는 것만을 모두 고르면?
(정답률: 100%, 4/4)
  • ① ㄱ, ㄴ
  • ② ㄱ, ㄷ
  • ③ ㄴ, ㄷ
  • ④ ㄴ, ㄹ

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16. 부피가 50.0cm3인 빈 비중병의 질량이 13.0g이다. 이 비중병에 분체를 가득 채운 후 측정한 질량은 37.0g이다. 분체로 가득 찬 비중병에 증류수를 넘치기 직전까지 넣었을 때 측정한 증류수의 부피가 30.0cm3이다. 이 분체의 겉보기밀도가 0.90gㆍcm-3일 때, 공극률은? (단, 분체로 가득 찬 비중병에 증류수를 넣을 때 증류수를 조금씩 천천히 넣어 분체 내부에 있는 기포를 완전히 제거하였고, 비중병으로부터 넘쳐 나온 분체는 전혀 없다)
(정답률: 83.33%, 5/6)
  • ① 0.20
  • ② 0.25
  • ③ 0.30
  • ④ 0.35

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17. 일정한 온도에서 성분 A와 성분 B로 이루어진 라울(Raoult)의 법칙을 따르는 혼합물이 기-액 평형에 있다. 성분 B에 대한 성분 A의 상대 휘발도 αAB를 나타낸 것으로 옳은 것은? (단, 는 성분 i의 증기압, xi는 성분 i의 액상에서의 몰분율, yi는 성분 i의 기상에서의 몰분율을 나타낸다)
(정답률: 100%, 3/3)

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18. 4단계의 가역공정(단열압축(A)→등온팽창(B)→단열팽창(C)→등온압축(D))으로 구성된 카르노사이클(Carnot cycle)의 T-S선도로 옳은 것은? (단, T는 절대 온도, S는 단위 몰당 엔트로피이다)
(정답률: 100%, 4/4)

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19. 지름이 2cm인 수평 원통관을 통하여 레이놀즈수가 240인 조건으로 유체를 수송하던 중, 관이 파손되어 새로운 관으로 교체하였다. 교체된 관의 지름이 4cm이고, 동일한 유체를 같은 부피 유량만큼 수송할 때, 레이놀즈수는?
(정답률: 75%, 3/4)
  • ① 120
  • ② 160
  • ③ 240
  • ④ 480

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20. 20°C 공기 중에 부피 500mL의 직육면체 철판이 단열 바닥재 위에 놓여 있다. 철판이 220°C로 유지될 때, 철판으로부터 대류로 인한 열전달 속도[W]는? (단, 대류 열전달 계수는 10Wㆍm-2ㆍ°C-1이고 단열 바닥재에 놓여 있는 철판 접촉면의 가로, 세로 길이는 각각 20cm, 25cm이다. 열은 정상상태로 전달되며 공기의 온도는 일정하다)
(정답률: 71.43%, 5/7)
  • ① 100
  • ② 118
  • ③ 200
  • ④ 218

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