9급 지방직 공무원 화학공학일반 필기 기출문제복원 (2017-06-17)

1. 1. 화학공장의 경제성을 평가하는 공학적인 비용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 운전비용에는 건축, 계약, 허가 등의 비용이 포함된다.

2. 자본투자 비용은 인도비용을 포함한 장비 구입비용에 Lang 인자를 곱하여 추산할 수 있다.

3. 자본비용에는 열교환기, 반응기, 컴퓨터 등을 구입하거나 제작하는 비용이 포함된다.

4. Marshall & Swift 지수는 특정한 연도의 장치비용을 결정하는데 이용된다.

2. 2. 다단 증류를 통해 벤젠과 톨루엔 혼합물로부터 벤젠과 톨루엔을 분리하고자 한다. 공급단 상부에서의 조작선에 대한 y절편이 0.2이고 환류비가 3일 때, 탑위 제품 내 벤젠의 몰분율은?

1. 0.4

2. 0.6

3. 0.7

4. 0.8

3. 3. 노즐에서 7mㆍs-1의 속도로 물이 수직으로 분사될 때, 물이 노즐로부터 올라갈 수 있는 최대 높이[m]는? (단, 중력가속도＝9.8 mㆍs-2이고, 물과 공기의 마찰은 무시한다)

1. 1

2. 2.5

3. 5

4. 7.5

4. 4. 반응속도 상수가 온도 T1에서 k1, T2에서 k2이다. k1과 k2의 관계로 옳은 것은? (단, E는 활성화 에너지, R은 기체상수이며, 아레니우스 상수와 E는 온도와 무관한 것으로 가정한다)

5. 5. 분자량이 41gㆍmol-1인 기체 10kg이 300K의 온도에서 부피 1m3의 탱크에 들어있다고 할 때, 기체 탱크에 설치된 압력계가 나타내는 압력[atm]은? (단, 탱크가 설치된 곳의 대기압은 1atm이며, 기체는 이상기체로 가정한다)

1. 4

2. 5

3. 6

4. 7

6. 6. 다음과 같은 성질을 가진 오일 A와 오일 B를 각각 10kgㆍmin-1, 20kgㆍmin-1의 유량으로 혼합하여 펌프오일을 생산한다. 제조공정에 열의 유출입이 없고, 정상상태가 유지될 때 생산 제품인 펌프오일 흐름의 온도[℃]는? (단, 생산 제품인 펌프오일의 열용량은 2.9kJㆍkg-1ㆍK-1이며, 모든 흐름에서의 기준온도는 25℃로 한다.)

1. 120

2. 125

3. 115

4. 130

7. 7. 다음 그림과 같이 지름이 10in.인 실린더 관 내에서 비압축성 액체가 흐르고 있다. 지름 2in.인 작은 jet관이 고속의 액체를 배출하기 위해 관 중앙에 설치되어 있다. A지점에서의 두 평균 속도(VA와 VJ)를 사용하여 멀리 떨어진 B지점에서의 액체 평균 속도(VB)를 나타낸 식은?

1. VB＝0.2VJ＋0.8VA

2. VB＝0.02VJ＋0.98VA

3. VB＝0.04VJ＋0.64VA

4. VB＝0.04VJ＋0.96VA

8. 8. 체를 이용한 입도분포 분석에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?

1. 측정한 입자경(dp)의 분포는 개수 또는 질량을 기준으로 해서 나타낸다.

2. 빈도분포란 입자경이 dp와 dp＋Δdp 사이의 입자 개수를 전체 입자 개수로 나눈 개수비율의 분포함수이다.

3. 적산 잔류율분포는 입자경이 dp 이하의 입자 개수에 대한 분포이다.

4. 적산 통과율분포는 1에서 적산 잔류율분포를 뺀 값이다.

9. 9. 건물 벽을 통한 열 손실을 방지하기 위하여 10cm 두께의 건물 외벽에 10cm 두께의 단열벽돌을 붙였다면 벽면 1m2당 열 손실[W]은? (단, 실내 온도는 25℃, 외부 온도는 －5℃이며, 건물 외벽과 단열벽돌의 열전도도(k)는 각각 1.0Wㆍm-1ㆍK-1, 0.5Wㆍm-1ㆍK-1이다)

1. 100

2. 50

3. 25

4. 10

10. 10. 비압축성 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 정상상태를 유지하며 원통형 관을 통하여 층류(laminar flow)를 형성하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 최대속도는 관의 중심에서 나타난다.

2. 평균유체속도는 최대속도의 50%이다.

3. 질량유량(mass rate of flow)은 관의 단면적, 평균유속, 밀도의 곱으로 표현할 수 있으며, 이렇게 표현되는 식을 Hagen-Poiseuille 식이라고 부른다.

4. 관의 반지름에 따른 유속 분포는 관 중심에 끝점이 있는 직선이 된다.

11. 11. 회분식 반응기에서 A로부터 B가 형성되는 반응의 속도식이 이다. A의 초기 농도를 2molㆍL-1로 하여 반응을 개시하였을 때 100초 후 A의 농도()[molㆍL-1]는? (단, k=0.01Lㆍmol-1ㆍs-1이며, 얻어진 CA의 값은 소수점 셋째 자리에서 반올림한다)

1. 0.85

2. 0.67

3. 0.34

4. 0.17

12. 12. 열의 이동기구 중 하나인 전도는 분자의 진동에너지가 인접한 분자에 전해지는 것이다. 벽면을 통해 열이 전도된다고 가정할 때, 열전달속도를 빠르게 하는 방법이 아닌 것은?

1. 벽면의 면적을 증가시킨다.

2. 벽면 양끝의 온도 차이를 작게 한다.

3. 열전도도가 큰 벽면을 사용한다.

4. 벽면의 두께를 감소시킨다.

13. 13. 12,000kgㆍh-1의 일정한 유량으로 물이 빠져나가고 있는 탱크에 유량이 10,000kgㆍh-1인 펌프 A와 유량을 모르는 펌프 B로 3시간 동안 물을 공급하였더니 탱크 내 물의 양이 6,000kg 증가하였다. 펌프 B가 공급한 물의 유량[kgㆍh-1]은?

1. 2,000

2. 3,000

3. 4,000

4. 5,000

14. 14. 20℃에서 밀도가 5gㆍcm-3, 표면장력이 4Nㆍm-1인 액체에 지름이 4mm인 유리관을 그림과 같이 수직으로 세웠을 때 접촉각이 60°였다. 액위의 변화[cm]는? (단, 중력가속도＝10mㆍs-2으로 계산한다)

1. 3

2. 2

3. 10

4. 4

15. 15. 점도가 인 유체에서 밀도 ρp, 직경 d인 구형의 입자가 침강할 때 최종 침강속도는? (단, 부력은 무시할 만한 수준이고 레이놀즈 수는 1보다 작으며 중력가속도는 g이다)

16. 16. 그림과 같이 경사면을 따라 비압축성 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 일정한 두께 h의 층류(laminar flow)를 형성하고 있다. 이 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, 경사면과 액체가 만나는 지점인 x＝h에서 유체속도는 0이다)

1. 기체와 만나는 경계지점(x＝0)에서 유체속도가 최대이다.

2. 경사면과 액체가 만나는 지점(x＝h)에서 전단응력이 최대이다.

3. 기체와 만나는 경계지점(x＝0)에서 속도 구배(전단율)가 최대이다.

4. z방향 유체의 속도 분포는 x축 거리좌표에 대해 2차 함수 형태이다.

17. 17. 열교환기에서 유체의 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 유체가 흘러가는 방향은 열교환기의 성능에 영향을 준다.

2. 병류(cocurrent flow) 열교환기는 열교환기 입구에서 두 유체의 온도차이가 가장 작다.

3. 향류(countercurrent flow) 열교환기에서는 저온 유체의 출구 온도가 고온 유체의 출구 온도보다 더 높을 수도 있다.

4. 향류 열교환기는 두 유체 사이의 온도 차이가 병류 교환기처럼 급격히 변하지 않는다.

18. 18. 다음 막분리(membrane separation) 공정 중 추진력(driving force)이 압력차가 아닌 공정으로만 묶은 것은?

1. ㄱ, ㄴ

2. ㄷ, ㄹ

3. ㄷ, ㅁ

4. ㄹ, ㅁ

19. 19. 유체에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 전단응력이 속도구배에 비례하는 유체를 뉴턴 유체(Newtonian fluid)라고 하며, 비례상수의 단위를 gㆍcm-1ㆍs-1로 표기하기도 한다.

2. 일정한 전단 응력 이하에서만 유체의 흐름이 일어나며, 전단응력은 속도구배에 비례하는 유체를 빙햄 유체(Bingham fluid)라고 한다.

3. 속도구배가 증가함에 따라 점도가 증가하는 유체를 유사가소성 유체(pseudoplastic fluid)라고 한다.

4. 점탄성 유체(viscoelastic fluid)는 응력이 존재하면 변형하면서 흐르다가 응력이 사라지면 완전히 원래의 형태로 돌아간다.

20. 20. 흡수조작에서 편류(channeling) 현상을 방지하기 위한 수단에 해당하지 않는 것은?

1. 불규칙하게 충전하기 위하여 주로 충전물을 쏟아 넣는 방식으로 충전한다.

2. 탑 지름과 충전물 지름의 비를 최소 8:1로 한다.

3. 충전부의 적당한 위치에 액체용 재분배장치를 설치한다.

4. 충전탑의 높이를 증가시킨다.

9급 지방직 공무원 화학공학일반