7급 국가직 전달현상 2010년 기출문제

뉴톤 유체(Newtonian fluid)의 특성으로 옳지 않은 것은?

대류 열전달계수가 큰 것부터 순서대로 올바르게 나열한 것은?

증류탑을 이용한 2성분계 혼합물의 연속증류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

Langmuir 흡착이론에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

간격이 일정한 두 평판 사이에 비압축성 뉴톤 유체가 있다. 아래의 판은 정지해 있고 위의 판은 U의 속도로 움직일 때(그림 1) 정상상태(steady state)에서 위의 판에 가해지는 단위면적당 힘은 F이다. 두 평판 사이의 중앙 지점에 새로운 판을 넣고 이를 U의 속도로 움직이게 할 때(그림 2) 정상상태에서 중앙의 판에 가해지는 단위면적당 힘은?

안지름이 60 cm인 원통관 내를 800 psia, 20 °C의 도시가스가 15 m/s의 유속으로 흐른다. 이 관이 안지름 1m인 다른 관에 연결되어 500 psia, 20 °C로 바뀌었다. 연결된 관 내에서 도시가스의 유속 [m/s]은? (단, 도시가스는 이상기체라 가정한다)

높이가 10 m이고 바깥지름이 2 m인 원통형 굴뚝이 수직으로 설치되어 있다. 바람이 땅에 수평한 방향으로 10 m/s의 속도로 불 때 굴뚝에 작용하는 항력(drag force) [N]은? (단, 항력계수는 0.4이고 공기의 밀도는 1.2 kg/m³이다)

원통관 내를 흐르는 유체에 상변화 없이 열이 전달된다. 이 때 Nusselt 수는 7이고 Reynolds 수는 1,000이라면 원통의 지름 [m]은?

(단, 열전달계수는 280 kcal/m²hr°C이고 원통관의 열전도도는 0.4 kcal/mhr°C이다)

분리공정 중 증류와 비교한 추출의 장점으로 옳지 않은 것은?

증류와 공비혼합물에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

Hagen-Poiseuille 방정식을 유도하기 위한 가정으로 옳지 않은 것은?

점도(점성계수)와 온도의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은?

무차원인 Prandtl 수의 정의와 물리적 의미로 옳은 것은?

(단, D는 관의 지름, μ는 유체의 점도, u는 유속, C_p는 유체의 정압비열, k는 유체의 열전도도, ρ는 유체의 밀도이다)

열전도도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

물질의 확산계수에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

물탱크에 안지름이 1 cm인 유입관이 한 개 있고, 0.5 cm인 유출관이 두 개 있다. 유입관의 유속은 50 cm/s이고, 유출관 중 한 개의 유속은 70 cm/s이다. 탱크 안의 물의 질량이 시간에 따라 일정하다면 다른 유출관의 유속 [cm/s]은?

공기를 불어 넣어서 뜨거운 유리판의 양면을 냉각시킬 때 유리판의 균열을 방지하기 위해서 유리판의 온도 구배는 20 K/cm 이하여야 한다. 유리판의 초기 온도가 900 K라면 유리판을 냉각시키기 위해 사용할 수 있는 공기의 최저 온도 [K]는?

(단, 공기의 온도는 일정하다고 가정한다. 유리판의 열전도도는 1.35 W/mK이고 유효 표면 열전달계수는 5 W/m²K이다)

두께가 500 mm인 노벽을 통해 1차원 정상상태(steady state) 열전도가 일어난다. 노벽의 열전도도가 2.5 kcal/mhr°C라면 노벽 5 m²당 전열저항(thermal resistance) [hr°C/kcal]은?

탄소 강재로 만든 압력용기 내에 수소 가스가 저장되어 있다. 용기의 두께는 20 mm이며 용기 내벽과 외벽의 수소 농도는 각각 2 mol/ℓ, 0 mol/ℓ이다. 용기 벽을 통한 수소의 확산플럭스(diffusion flux) [kg/m²s]는?

(단, 용기벽에서 수소의 확산계수는 0.26 × 10^-12m²/s이고 1차원 정상상태 확산을 한다. 용기 내의 수소 농도는 일정하다고 가정하고 화학반응은 고려하지 않는다)

Knudsen 확산이론에 대한 설명으로 옳은 것은?