9급공무원기출문제(2007년 화학공학일반)

문 1.100°C의 커피 150g이 커피잔에 담겨있다. 여기에 0°C의 물 30g을 더하면 커피의 온도[°C]는? (단, 커피와 물의 비열은 1cal/(g∙°C)로 같다고 가정하고 커피잔에 의한 열전달은 무시하며, 커피와 물의 상변화는 없다고 가정한다)

①91.7

②83.3

③78.5

④64.6

 

문 2.내부 공기의 온도가 20°C이고 외부 공기의 온도가 10°C일 때, 0.04W/(m∙°C)의 열전도도를 갖는 단열재를 통한 열손실을 계산하고자 한다. 표면적 1m2, 두께 10cm인 단열재 A와 표면적 2m2, 두께 20cm인 단열재 B의 열손실 관계를 올바르게 설명한 것은?

①A가 B보다 2W만큼 열손실이 크다.

②A가 B보다 4W만큼 열손실이 크다.

③B가 A보다 2W만큼 열손실이 크다.

④A와 B를 통한 열손실은 같다.

 

문 3.다관식 열교환기에서 방해판의 역할을 올바르게 설명한 것은?

①유체가 가열관으로부터 직각으로 흐르게 하여 전열계수를 높인다.

②가열관과 유체가 수평방향으로 흐르게 하여 전열계수를 낮춘다.

③유로의 단면적을 크게 한다.

④유체의 유속을 감소시킨다.

 

문 4.입자가 유체 속에서 일정한 속도로 침강하기 위한 조건은? (항력: drag force, 중력: gravitational force, 부력: buoyant force)

①항력＝0

②항력＝중력＋부력

③중력＝부력＋항력

④부력＝중력＋항력

 

문 5.유체를 수송하는 펌프 중 그 원리가 다른 것은?

①터빈 펌프(turbine pump)

②프런저 펌프(plunger pump)

③피스톤 펌프(piston pump)

④다이아프램 펌프(diaphram pump)

 

문 6.유체를 수송하는 관의 단면적이 급격히 확대되거나 축소될 때 흐름의 충돌이 생겨 소용돌이가 일어나 압력 손실이 발생한다. 이와 같은 경우의 마찰을 무엇이라 하는가?

①표면마찰(surface friction)

②흐름마찰(flow friction)

③형상마찰(form friction)

④충돌마찰(collision friction)

 

문 7.절대온도 0K의 환경에서 복사면적이 2m2이고 10K의 온도를 지니는 흑체복사물질이 1.13×10-3 W의 복사에너지를 방출한다. 같은 0K의 환경에서 방사 물질의 온도를 100K로 올렸을 때 방출되는 복사에너지[W]는?

①2.26×10-3

②1.13×10-2

③2.26

④11.3

 

문 8.어떤 화학공장의 연간 고정비, 경상비 및 일반비의 합이 2억 원이다. 만일 연간 직접생산비는 1.5억 원이며 제품의 연간 총 판매액이 3억 원이고 제품 단위당 판매 가격이 20,000원이라면 손익분기점을 맞추기 위해서는 연간 생산단위가 얼마로 되어야 하는가?

①10,000단위/년

②15,000단위/년

③20,000단위/년

④30,000단위/년

 

문 9.어떤 화학 장치의 취득가격이 설치비를 포함하여 5,200만 원이다. 이 장치의 내용연수는 10년이며, 내용연도 말에 잔존가격은 200만 원으로 추정된다. 고정자산의 가치가 시간에 따라 직선적으로 감소한다면 5년 후에 이 장치의 장부가격은?

①2,700만 원

②2,600만 원

③2,500만 원

④2,400만 원

 

문 10.게이지압이 2kgf/cm2일 때, 절대압을 atm의 단위로 구하면?

①1.55

②2.94

③3.03

④4.0

 

문 11.다음 중 유체가 역류하는 것을 막는 데 쓰이는 밸브는?

①게이트 밸브(gate valve)

②콕 밸브(cock valve)

③글로브 밸브(glove valve)

④체크 밸브(check valve)

 

문 12.라울(Raoult)의 법칙에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

①기상은 이상기체로 가정한다.

②액상은 이상용액으로 가정한다.

③고압의 기체에 적용될 수 있다.

④계를 이루는 성분들이 화학적으로 유사한 경우에 적용될 수 있다.

 

문 13.유체가 관로를 따라 흐를 때 관로의 직경(D)이 갑자기 줄어든다. 줄어든 부분의 레이놀즈수(NRe)는 줄어들기 전의 부분에 비하여 어떻게 되는가? (단, 유체의 질량유속은 일정하다)

①NRe는 작아진다.

②NRe는 커진다.

③NRe는 차이가 없다.

④NRe는 직경에 비례하므로 작아지다가 본래의 값으로 돌아간다.

 

문 14.이중 열교환기에서 1,000kg, 110°C의 뜨거운 기름이 관 속으로 들어가서 100°C로 되어 나간다. 20°C의 냉각수는 관 외부로 들어가서 70°C로 되어 나간다. 이 때 총괄 전열 계수는 500kcal/(m2∙hr∙°C)이고 유체 흐름이 병류라면, 열 전달 속도를 구하기 위한 대수(logarithm) 평균 온도차는? (단, ln3＝ 1.1, 소수 둘째 자리에서 반올림한다)

①30.5

②42.5

③54.5

④67.5

 

문 15.충전흡수탑의 충전물 선택에서 다음 글의 괄호 안에 알맞은 말은?

( ) 현상이 일어나지 않도록 하기 위하여 충전 흡수탑 지름의 1/8 이하의 지름을 갖는 충전물로 탑 내부를 고르게 충전해야 한다.

①확산(diffusion)

②역류(flowing backward)

③편류(channeling)

④일류(flooding)

 

문 16.표준상태(760mmHg, 0℃)의 공기의 밀도를 기준으로 하였을 때, 380mmHg, 273℃의 산소(O2) 32kg의 비중은 얼마인가?

(단, 기체는 이상기체로 간주하며, 소수는 둘째 자리에서 반올림하고, 공기와 O2의 분자량은 29와 32로 계산한다)

①0.1

②0.2

③0.3

④0.4

 

문 17.벤젠과 톨루엔 혼합물을 100kmol/hr로 증류탑에 급송하며 혼합액을 이상 용액으로 보고, 전압 1atm, 90°C에서 순수한 벤젠과 톨루엔의 증기압은 각각 1120mmHg, 400mmHg이며, 유출액과 관출액에서 벤젠의 몰분율은 각각 0.94와 0.06이다. 이때 환류비가 최소 환류비의 2배이면 농축부 조작선 방정식은? (단, 소수 둘째 자리 이하는 절사한다)

①y＝0.2x＋0.1

②y＝0.7x＋0.2

③y＝0.5x＋0.7

④y＝0.5x＋0.1

 

문 18.두 평판이 10mm의 일정한 간격으로 떨어져 있다. 정상상태에서 아래 평판은 정지되어 있고, 위 평판은 0.4m/s의 속도로 움직이고 있다. 위 평판의 속도를 유지하기 위해서 단위면적당 힘인 0.02N/m2이 필요하다면 두 평판 사이에 채워진 뉴튼 유체의 점도는 몇 centipoise(cP)인가?

①0.2

②0.5

③1.0

④2.0

 

문 19.기체의 확산계수는 근사적으로 절대온도 T1.75에 비례하고 압력 P에 반비례한다. 298K, 1atm에서 공기 중으로 확산하는 어떤 기체의 확산계수가 0.08cm2/s라면 353K, 2atm에서 이 기체의 확산계수를 구하는 식으로 옳은 것은?

①DAB ＝(0.08)(298/353)^1.75(1/2)

②DAB ＝(0.08)(353/298)^1.75(1/2)

③DAB ＝(0.08)(298/353)^1.75(2/1)

④DAB ＝(0.08)(353/298)^1.75(2/1)

 

문 20.유동층에 대한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

①최저유동화속도에서 입자층에 걸리는 압력강하량은 유동층의 단면적당의 무게와 같다.

②발열반응을 위한 촉매로 구성된 유동층 내의 온도 분포는 유동층 내부에서 외부로 갈수록 크게 증가한다.

③유동층 내의 입도 분포는 위치에 따라 비교적 균일하다.

④좋은 유동층이 되려면 채널링과 슬러깅이 적게 일어나야 한다.