9급 국가직 공무원 화학공학일반(2014. 4. 19.) 시험일자 : 2014년 4월 19일

1. 단위들의 정의 중 옳지 않은 것은?
(정답률: 86.67%, 13/15)
  • ① Pa = kg∙m-1ㆍs-2
  • ② J = kg∙m2∙s-2
  • ③ J = N∙m
  • ④ J = Pa∙m2

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2. 분체의 크기를 줄이는 장비가 아닌 것은?
(정답률: 100%, 9/9)
  • ① 파쇄기(crusher)
  • ② 결정화기(crystallizer)
  • ③ 롤러밀(roller mill)
  • ④ 마멸밀(attrition mill)

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3. 25mm 두께의 섬유로 된 단열재의 내벽 온도는 353 K이고 외벽 온도는 298 K이다. 단열재에서의 단위면적당 열손실[W/m2]은? (단, 사용된 단열재의 열전도도는 0.05W/m∙K이다)
(정답률: 90%, 9/10)
  • ① 80
  • ② 90
  • ③ 100
  • ④ 110

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4. 비점 상태에 있는 포화증기(saturated vapor)가 공급흐름(feed stream)으로 공급단(feed stage)에 유입된다. 공급흐름이 80몰% 메탄올과 20몰% 물로 구성되어 있을 때 공급선(feed line)을 나타내는 식으로 옳은 것은?
(정답률: 80%, 8/10)
  • ① y=0.8
  • ② y=0.4
  • ③ y=0.2
  • ④ y=-x + 2

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5. 정류(rectification)공정에서 환류비가 커지면 일어나는 현상으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 90%, 9/10)
  • ① 제품의 순도가 높아진다.
  • ② 정류탑의 단수가 작아진다.
  • ③ 가열과 냉각에 따른 비용이 증가한다.
  • ④ 제품의 생산량이 증가한다.

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6. 내경이 10 cm인 원형 파이프 내부로 유체가 층류로 흐를 때, 원형 파이프 중심에서의 유속이 10m/s라고 하면 파이프 벽면으로부터 1cm 떨어진 지점에서 유체의 유속[m/s]은?
(정답률: 100%, 8/8)
  • ① 2.2
  • ② 2.6
  • ③ 2.8
  • ④ 3.6

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7. 여과공정에 사용되는 여과조제(filter aid)에 요구되는 성질로 옳지 않은 것은?
(정답률: 100%, 8/8)
  • ① 여액과 화학반응을 일으켜야 한다.
  • ② 다공성으로 표면적이 크고 비중이 액과 같아야 한다.
  • ③ 입자가 균일하고 견고해야 한다.
  • ④ 비압축성이어야 한다.

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8. 밀도가 0.5 g/cm3인 유체가 내경이 10 cm인 파이프 내부를 층류의 형태로 흐르고 있다. 유체의 점도가 0.5 cP일 때, 파이프에 흐르는 유체의 최대 유속[cm/s]은? (단, Re≤2,100 영역에서 층류가 형성된다)
(정답률: 100%, 9/9)
  • ① 1.1
  • ② 2.1
  • ③ 11
  • ④ 21

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9. 이상용액 거동을 하는 벤젠과 톨루엔의 혼합용액이 850 mmHg, 90 °C에서 기상과 액상이 평형상태에 도달하였다. 순수한 벤젠과 톨루엔의 증기압이 각각 1,200 mmHg와 500 mmHg라고 할 때, 기상에 존재하는 벤젠의 몰분율은? (단, 몰분율은 소수점 둘째자리에서 반올림한다)
(정답률: 50%, 5/10)
  • ① 0.5
  • ② 0.6
  • ③ 0.7
  • ④ 0.8

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10. 1atm 하에 있는 메탄올 수용액에서 메탄올의 몰분율이 0.4이다. 물에 대한 메탄올의 상대휘발도(α)는 4.00이다. 이때 기상에 존재하는 메탄올의 몰분율은? (단, 몰분율은 소수점 셋째 자리에서 반올림한다)
(정답률: 80%, 8/10)
  • ① 0.63
  • ② 0.73
  • ③ 0.78
  • ④ 0.82

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11. 기체의 누센(Knudsen) 확산에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 40%, 4/10)
  • ① 누센 확산은 고압의 상황에서 주로 발생한다.
  • ② 기체분자의 평균자유경로가 모세관의 직경보다 매우 큰 경우에 발생한다.
  • ③ 기체분자가 모세관 벽과 충돌하는 현상이 중요하게 인식된다.
  • ④ 기체분자의 평균속도는 분자량의 제곱근에 반비례한다.

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12. 2개의 관을 연결할 때 사용하는 관 부속품이 아닌 것은?
(정답률: 100%, 9/9)
  • ① 플랜지(flange)
  • ② 구형밸브(globe valve)
  • ③ 커플링(coupling)
  • ④ 유니온(union)

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13. 액체추출장치에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
(정답률: 60%, 6/10)
  • ① 충전추출탑(packed extraction tower)에서는 미분접촉이 일어나며 혼합과 침강이 동시에 진행된다.
  • ② 원심추출기(centrifugal extractor)는 작은 공간에서 많은 이론접촉단을 갖는다.
  • ③ 다공판탑(perforated plate tower)은 다공판을 통해 액적의 재형성 및 재분산이 일어나게 한다.
  • ④ 맥동탑(pulse column)에서는 충전물이나 다공판이 필요 없다.

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14. 화력발전소를 운전하기 위해 600K의 수증기를 생산하고 300K의 강물을 이용하여 열을 제거한다면 이 화력발전소의 최대 열효율은?
(정답률: 72.22%, 13/18)
  • ① 0.3
  • ② 0.4
  • ③ 0.5
  • ④ 0.6

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15. 일정한 등압 몰 열용량 Cp,m을 갖는 n몰의 이상기체가 등온과정과 등압과정을 거칠 때, 각각의 과정에서의 엔트로피(entropy) 변화를 나타낸 식은? (단, 등온과정에서 압력은 P1에서 P2로 변화하였고, 등압과정에서 온도는 T1에서 T2로 변화하였으며, Δ U=Q+W로 정의한다) (순서대로 등온, 등압)
(정답률: 88.89%, 8/9)
  • ① nRln (P1-P2), nCp,mln (T2 / T1)
  • ② nRln (P1 / P2, nCp,mln (T2 / T1)
  • ③ nRln (P1 / P2), nCp,mln (T1 / T2)
  • ④ nRln (P1-P2), nCp,mln (T2-T1)

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16. 다음 열역학 식에 대한 설명 중 옳지 않은 것은? (단, ΔU=Q+W로 정의한다)
(정답률: 100%, 11/11)
  • ① 단열과정에서는 dU=dW이다.
  • ② 등압과정에서는 dH=dQ이다.
  • ③ 등온과정에서는 dH=dW이다.
  • ④ 정적과정에서는 dU=dQ이다.

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17. 정지된 하부평판 위에 수평하게 형성된 두께 0.5mm의 액막 위를 상부평판이 1m/s의 일정한 속도로 하부평판과 평행하게 이동하고 있을 때 전단응력은 2N/m2이었다. 액막의 두께가 1mm로 증가할 경우 전단응력[N/m2]은? (단, 유체는 뉴턴의 점성법칙을 따른다)
(정답률: 85.71%, 6/7)
  • ① 1
  • ② 2
  • ③ 3
  • ④ 4

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18. 지름이 10 cm인 구리공을 373 K에서 423 K로 가열하는 데 30분이 소요되었다. 이 온도 범위에서 구리공의 평균 밀도와 평균 비열이 각각 9,000 kg/m3, 0.4 kJ/kg∙K라 할 때, 구리공을 통한 평균열전달률[W]은? (단, 원주율 π는 3으로 가정한다)
(정답률: 42.86%, 3/7)
  • ① 30
  • ② 45
  • ③ 50
  • ④ 90

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19. 어떤 유체가 내경 5 cm인 관 속을 흐르다가 내경 10 cm인 관 속으로 흘러 들어간다. 이때 내경 10 cm인 관 속에서의 평균유속이 2m/s였다면, 내경 5 cm인 관 속에서의 평균유속[m/s]은?
(정답률: 85.71%, 6/7)
  • ① 1
  • ② 2
  • ③ 4
  • ④ 8

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20. 이상기체 상태방정식이 가장 잘 적용되는 온도와 압력 조건은?
(정답률: 91.67%, 11/12)
  • ① 고온 고압
  • ② 고온 저압
  • ③ 저온 고압
  • ④ 저온 저압

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