9급 지방직 공무원 화학공학일반 필기 기출문제복원 (2011-06-13)

1. 1. 유체의 흐름상태를 나타내는 Reynolds Number의 물리적 의미로 옳은 것은?

1. 항력과 점성력의 비이다.

2. 중력과 점성력의 비이다.

3. 마찰력과 점성력의 비이다.

4. 관성력과 점성력의 비이다.

2. 2. 다음 그림은 유체의 전단응력(τ)과 속도구배(du/dy)와의 관계를 나타낸 것이다. 고분자 용액과 같은 점탄성 유체의 특징인 의가소성 유체(pseudoplastic fluid)를 나타낸 것은?

1. A

2. B

3. C

4. D

3. 3. 각각의 두께가 10 cm인 구리, 석면, 탄소강으로 구성된 삼중벽이 있다. 이 삼중벽 양면의 온도는 각각 10°C와 110°C로 유지되고 있다면 벽을 통한 단위면적당 열전달속도[W/m2]는? (단, 구리, 석면, 탄소강의 열전도도는 각각 10 W/mㆍ℃, 0.05W/mㆍ℃, 5W/mㆍ℃로 가정하고, 계산결과는 소수 둘째자리에서 반올림한다)

1. 38.7

2. 60.2

3. 100.4

4. 49.3

4. 4. Fick의 확산 제1법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

1. 확산속도는 농도구배에 반비례하고 면적에 반비례한다.

2. 확산속도는 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다.

3. 확산속도는 압력에 비례하고 면적에 비례한다.

4. 확산속도는 농도구배에 비례하고 면적에 비례한다.

5. 5. 다음 반응식과 엔탈피 변화로부터 계산한 의 반응열[△H°, kcal/mol]은?

1. －67.65

2. －97.70

3. －131.7

4. －161.7

6. 6. 열전달 기구에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 기체의 열전도도(thermal conductivity)는 온도가 증가할수록 커진다.

2. 절대온도 영(0)도보다 높은 온도의 모든 물체는 복사열을 방출한다.

3. 키르코프(Kirchhoff)의 복사 법칙에 따르면 어떤 물체가 외계와 온도 평형에 있을 때 방사율과 흡수율이 같다.

4. 대류 열전달 계수는 물체의 고유 특성값이다.

7. 7. 성분 A를 3mol% 함유하는 기체를 흡수탑으로 흘려보내 함유된 성분 A의 90%를 물에 흡수시켜 제거한다. 흡수탑의 운전조건은 25°C, 1 atm이며 입구에서의 기체의 유속은 20 mol/hrㆍft2 이고 출구에서의 액체의 유속은 100 mol/hrㆍft2 이다. 흡수탑으로부터 유출되는 액체 내 A의 몰분율은?

1. 0.0027

2. 0.0054

3. 0.027

4. 0.06

8. 8. 정변위 펌프(positive-displacement pump)가 아닌 것은?

1. 원심(centrifugal) 펌프

2. 플런저(plunger) 펌프

3. 스크류(screw) 펌프

4. 격막(diaphragm) 펌프

9. 9. 어떤 공장의 폐수처리장치에서 생성되는 습한 슬러지는 40wt%의 수분을 함유한다. 1 kg의 습한 슬러지를 농축기로 건조하여 수분함량이 10wt%가 되도록 하기 위하여 제거해야 할 수분의 질량 [g]은? (단, 계산결과는 소수점 둘째자리에서 반올림 한다)

1. 113.3

2. 223.3

3. 333.3

4. 443.3

10. 10. 고체용질이 액체용매와 혼합되는 용해에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

1. 온도가 증가할수록 용해도가 증가하는 경향을 갖는 용해과정은 흡열과정이다.

2. 단열계에서 흡열과정으로 용해될 때 엔트로피는 감소한다.

3. 온도가 증가할 때 용해도가 감소하는 경우도 있다.

4. 용해도는 주어진 조건(온도, 압력)에서 주어진 양의 용매에 최대한 녹을 수 있는 용질의 양을 말한다.

11. 11. 액체 A와 액체 B의 혼합액에 추제(extracting solvent) S를 가하여 A를 추출(extraction)한다. 25°C에서 A-B-S계의 액-액 평형값이 아래 표와 같을 때, A에 대한 추제 S의 선택도는? (단, 계산 결과는 소수점 셋째자리에서 반올림한다)

1. 0.75

2. 1.33

3. 3.67

4. 7.34

12. 12. 21°C의 물 100 g이 들어 있는 일정 압력 열량계에 무게가 40 g인 87°C의 납 덩어리를 넣은 후 평형 상태에 도달 하였을 때, 물의 온도가 22°C였다면 납 덩어리의 비열[J/gㆍ℃]은? (단, 주어진 계는 고립계이며 열량계의 열용량은 무시하고, 물의 비열은 4.18 J/gㆍ℃로 하며, 계산결과는 소수점 셋째자리에서 반올림한다)

1. 0.16

2. 0.13

3. 0.44

4. 2.46

13. 13. 설비의 감가상각비는 정액법과 정율법이 사용된다. 다음 중 정액법으로 감가상각비를 계산하기 위한 식은?

1. (설비취득원가－설비잔존가액)/내용년수

2. (설비잔존가액－설비취득원가)/내용년수

3. 설비취득원가/내용년수

4. 설비잔존가액/내용년수

14. 14. 에탄올(20 mol%)과 물(80 mol%)의 혼합물을 상압하에서 플래쉬(flash) 증류한다. 이 때 공급되는 혼합물 중 20%가 기상, 80%가 액상으로 분리되고 액상에서 에탄올의 몰분율이 0.1일 경우, 기상에서 에탄올의 몰분율은?

1. 0.4

2. 0.5

3. 0.6

4. 0.7

15. 15. 건조공정 중 재료가 과열될 염려가 적어 품질의 저하를 방지할 수 있으므로 약제, 세제, 합성수지, 특히 인스탄트 가공식품 제조에 많이 이용되며, 수분이 많은 재료를 미세한 액적, 안개 형태로 뜨거운 기체 흐름에 분산시켜 건조시키는 원리를 이용한 건조장치는?

1. 회전식 건조기

2. 분무식 건조기

3. 탑 형 건조기

4. 망-콘베이어형 건조기

16. 16. 밀도가 0.9 g/cm3인 기름이 단면적 40 cm2인 관을 통하여 0.7m/s의 평균 유속으로 흐를 때 질량 속도(mass velocity 또는 mass flux)는?

1. 2.52 kg/s

2. 25.2 kg/s

3. 63 kg/sㆍm2

4. 630 kg/sㆍm2

17. 17. 비압축성 유체(incompressible fluid)가 실린더 형태의 관 내부를 흘러갈 때 속도 분포식(velocity profile)이 다음과 같다. 이때 이 비압축성 유체의 평균 유속[]은? (단, Vmax는 관내에서의 최고 유속, R은 관 내부 반지름, r은 관의 중심으로부터의 거리를 나타낸다)

1. 0.1 Vmax

2. 0.3 Vmax

3. 0.5 Vmax

4. 0.8 Vmax

18. 18. 간격이 10mm인 두 평판 사이에 점도가 10 g/cmㆍsec인 뉴튼(Newtonian)액체가 채워져 있다. 두 평판 중 아래의 평판을 고정시키고 위의 평판을 3m/sec의 속도로 이동 시킬 때 발생하는 전단응력[N/m2]은?

1. 30

2. 150

3. 300

4. 450

19. 19. 대형 개방 탱크의 바닥에 연결된 직경 6 cm인 관을 통하여 비중이 1.2인 유체를 배출시킨다. 탱크내부의 액면은 배출관 출구보다 3.2 m 높게 유지된다. 유체가 탱크 내부의 액면에서 시작하여 배출관 중앙을 통과하여 출구에 이르는 유선을 형성한다면 배출관 출구에서의 유체의 유속[m/s]은? (단, 유선 방향으로의 마찰은 무시하고, 중력가속도는 10 m/s2 로 가정한다)

1. 5

2. 8

3. 10

4. 12

20. 20. 이중관 열교환기에서 온수와 냉수를 향류로 접촉시켰더니 온수의 온도는 65 °C에서 25 °C로, 냉수의 온도는 20 °C에서 55°C로 변화하였다. 총괄 열전달계수가 70 kcal/m2ㆍhrㆍ℃일때 단위면적당 열전달속도[kcal/m2ㆍhrㆍ℃]는? (단, ln 2＝0.70으로 계산한다)

1. 175

2. 350

3. 490

4. 500

9급 지방직 공무원 화학공학일반