서울시 9급 · 2015

9급 지방직 공무원 서울시 화학공학일반 (2015-06-13)

총 20문항 · 제한시간 20분

정답과 해설은 문제지에 없어요. CBT에서 확인할 수 있어요.

  1. 1.Gibbs 상률을 적용할 때, 기체, 액체, 고체가 동시에 존재하는 물(H2O)의 열역학적 상태를 규정하기 위한 자유도(degree of freedom)는 몇 개인가?

    1. ①0
    2. ②1
    3. ③2
    4. ④3

  2. 2.벤젠과 톨루엔 혼합액(벤젠의 농도 60 중량%)이 100 kg/s 의 유량으로 증류탑에 공급되고 있다. 탑정액(Distillate) 생성물의 유량은 60 kg/s이며 탑정액 중 벤젠의 농도는 90 중량%이다. 증류탑 탑저액(Bottom) 생성물 중 톨루엔의 농도(중량%)를 결정하면?

    1. ①85 %
    2. ②87 %
    3. ③90 %
    4. ④93 %

  3. 3.다음 중 열교환기의 필수적인 설계 요소에 해당하지 않는 것은?

    1. ①열전달 시간
    2. ②열전달 면적
    3. ③대수 평균 온도 차
    4. ④총괄 열전달 계수

  4. 4.공간시간(space time)이 3.12 min이고, CA0=5 mol/ℓ이며, 원료 공급이 2 분에 2,000 mol로 공급되는 흐름 반응기의 최소 체적은 어떻게 되는가?

    1. ①604ℓ
    2. ②624ℓ
    3. ③644ℓ
    4. ④664ℓ

  5. 5.다음 중 직관(pipe)의 마찰손실 계산을 위한 Fanning식과 Hagen-Poiseuille식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

    1. ①Hagen-Poiseuille식은 유체가 층류일 때 유체의 마찰손실을 계산할 수 있다.
    2. ②Fanning식에서 유체 마찰손실은 운동에너지와 직관(pipe)의 직경에 비례한다.
    3. ③Fanning식에서 유체 마찰손실은 직관의 길이에 비례한다.
    4. ④마찰계수의 차원은 무차원이다.

  6. 6.내경이 20 cm인 관 속을 비중 0.8인 뉴튼 유체가 층류로 흐르고 있다. 관 중심에서의 유속이 20 cm/sec라면 관 벽에서 5 cm 떨어진 지점의 국부 속도는 몇 cm/sec인가?

    1. ①12 cm/sec
    2. ②13 cm/sec
    3. ③14 cm/sec
    4. ④15 cm/sec

  7. 7.다음 중 가능한 한 값이 크면 좋은 계측기의 특성은?

    1. ①시간상수(time constant)
    2. ②응답시간(response time)
    3. ③감도(sensitivity)
    4. ④수송지연(transportation lag)

  8. 8.다음 흡착에 대한 설명으로 옳은 것을 모두 고르면?

    1. ①㉠, ㉡
    2. ②㉠, ㉣
    3. ③㉡, ㉢
    4. ④㉡, ㉣

  9. 9.건물 벽의 두께가 10 cm이고, 겨울철 바깥 표면의 온도가 0 ℃일 때, 안쪽 표면의 온도를 30 ℃로 유지하면 벽을 통한 단위 면적당 열전달량은? (단, 건물 벽의 열전도도는 0.01 kcal/m⋅hr⋅℃이다.)

    1. ①0.005 kcal/m2⋅min
    2. ②0.05 kcal/m2⋅min
    3. ③0.5 kcal/m2⋅min
    4. ④5 kcal/m2⋅min

  10. 10.80.6 ℉의 방에서 가동되는 냉장고를 5 ℉로 유지한다고 할 때, 냉장고로부터 2.5 kcal의 열량을 얻기 위하여 필요한 최소 일의 양은 몇 J인가? (단, 1 cal=4.18 J이다.)

    1. ①1,398 J
    2. ②1,407 J
    3. ③1,435 J
    4. ④1,463 J

  11. 11.전달함수를 구할 때 사용하는 라플라스 변환(Laplace Transform)의 주요 목적은?

    1. ①비선형 미분방정식을 선형 미분방정식으로 변환
    2. ②선형 미분방정식을 대수방정식으로 변환
    3. ③비선형 대수방정식을 선형 대수방정식으로 변환
    4. ④선형 적분방정식을 선형 미분방정식으로 변환

  12. 12.단일 증류탑을 이용하여 폐 처리된 에탄올 30 mol%와 물 70 mol%의 혼합액 50 kg-mol/hr를 증류하여, 90 mol%의 에탄올을 회수하여 공정에 재사용하고, 나머지 잔액은 에탄올이 2 mol%가 함유된 상태로 폐수 처리한다고 할 때, 초기 혼합액의 에탄올에 대해 몇 %에 해당하는 양이 증류 공정을 통해 회수되겠는가? (단, 계산은 소수점 아래 두 번째 자리까지만 한다.)

    1. ①85.74 %
    2. ②90.74 %
    3. ③95.47 %
    4. ④97.47 %

  13. 13.10 mol의 C4H10을 완전 연소시켜 H2O와 CO2를 생성하였다. 10 %의 과잉 산소를 사용한다면 필요한 산소 O2의 몰수는?

    1. ①71.5 mol
    2. ②154 mol
    3. ③299 mol
    4. ④365 mol

  14. 14.20 ℃에서 수증기의 포화 증기압이 24 mmHg이고, 현재 공기 중 수증기의 분압이 21 mmHg일 때 상대 습도는?

    1. ①83 %
    2. ②85 %
    3. ③87.5 %
    4. ④88.5 %

  15. 15.100 mol의 원료 성분 A를 반응장치에 공급하여, 회분(batch)조작으로 어떤 시간을 반응시킨 결과, 잔존 A성분은 10 mol이었다. 반응식을 2A+B→R로 표시할 때, 원료성분 A와 B의 몰 비가 5 : 3이었다고 하면 원료 성분 B의 변화율은 얼마인가?

    1. ①0.72
    2. ②0.73
    3. ③0.74
    4. ④0.75

  16. 16.미리 정해진 순서에 따라 순차적으로 제어가 진행되는 제어 방식으로 작동 명령이 타이머나 릴레이에 의해서 행해지는 제어는?

    1. ①시퀀스제어(sequence control)
    2. ②피드백제어(feed back control)
    3. ③피드포워드제어(feed forward control)
    4. ④캐스케이드제어(cascade control)

  17. 17.어떤 기체의 열용량 CP는 다음과 같은 온도의 함수이다. [CP(J/mol⋅K)=10 + 0.02T] T의 단위는 K이다. 동일 압력에서 이 기체의 온도가 127 ℃ 에서 227 ℃로 증가할 때 단위 몰당 엔탈피(J/mol) 변화는?

    1. ①20
    2. ②110
    3. ③1,900
    4. ④2,100

  18. 18.다음 중 수증기 증류가 가능한 것으로 옳은 것은?

    1. ①C6H5NH2
    2. ②C2H5OH
    3. ③C6H6
    4. ④HO(CH2)4OH

  19. 19.어떤 제철소에서 하루에 12,000 ton의 석탄을 태워 용광로 온도를 유지하고 있다. 이 제철소에서 하루 동안 배출하는 이산화탄소의 양은 얼마인가? (단, 석탄은 100 % 탄소로만 구성되어 있고 이산화탄소 분자량은 44, 연소는 C + O2 →CO2 반응 한 가지만으로 가정한다.)

    1. ①2,200 ton
    2. ②4,400 ton
    3. ③22,000 ton
    4. ④44,000 ton

  20. 20.메탄올이 20 mol%이고 물이 80 mol%인 혼합물이 있다. 이를 상압하에서 플래시(flash) 증류로 분리한다. 이때 공급되는 혼합물 중 50 mol%가 증발되고, 50 mol%는 액상으로 남으며 액상에서 메탄올의 몰분율이 0.1인 경우, 기상에서 메탄올의 몰분율은?

    1. ①0.20
    2. ②0.25
    3. ③0.30
    4. ④0.35