7급 국가직 화공열역학 2007년 기출문제

다음의 가역공정 중에서 1기압, 273 °C의 이상기체 1몰로 구성된 계(system)의 엔트로피가 감소하는 것은?

어떤 기체가 $\left(P+\frac{a}{V^2}\right)V=RT$의 상태방정식을 따른다고 할 때, 이 상태방정식에 대한 ${\left(\frac{\partial U}{\partial V}\right)}_T$는? (단, $a$는 상수이다)

다음 설명 중 옳지 않은 것은?

아세톤(성분1)과 아세트니트릴(성분2)로 구성된 2성분계에서 액상 몰분율이 $x_1=x_2=0.5$인 액상이 어떤 온도에서 기상과 평형을 이루고 있다. 이 온도에서 각 성분의 포화증기압은 $P{}_1^{sat}=196\mathrm{kPa}$, $P{}_2^{sat}=98\mathrm{kPa}$이다. 아세톤과 아세트니트릴을 이상용액이라 할 때, 아세트니트릴에 대한 아세톤의 상대휘발도(${\alpha }_{12}$)는?

순수한 물질이 기－액 평형상태에 있을 때, 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

일정한 단면적의 수평관을 흐르는 비압축성 유체의 정상상태, 단열 비가역 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

원자력 발전소를 원자력 반응기의 온도와 강물의 온도 사이에서 운전되는 열기관으로 볼 때, 반응기의 온도가 500 K이고 강물의 온도가 300 K이며 1200 MW의 순일(net work)을 생산한다면 강물로 버려져야 할 최소 열[MW]은?

열 흡수온도가 283 K이고 열 방출온도가 300 K인 Carnot 냉동기의 성능계수는?

어떤 2성분계 용액의 혼합에 의한 부피변화($\Delta V$)는 $\Delta V=10x_1{x}_2{\mathrm{cm}}^3{\mathrm{mol}}^{-1}$이다. 여기서, $x_1$과 $x_2$는 성분1, 2의 액상 몰분율이고, 순수 성분1, 2의 몰당 부피가 각각 $V_1=30{\mathrm{cm}}^3{\mathrm{mol}}^{-1}$, $V_2=40{\mathrm{cm}}^3{\mathrm{mol}}^{-1}$이다. $x_2=0.3$일 때, 이 혼합용액 1몰의 부피 [${\mathrm{cm}}^3$]는?

어떤 2성분계의 액상 몰분율이 $x_1=x_2=0.5$이고, $\ln {\gamma }_1=0.043$, $\ln {\gamma }_2=0.100$이다. 50 °C로 유지될 때, 이 계의 몰당 과잉깁스에너지(excess Gibbs energy)$[\mathrm{J}{\mathrm{mol}}^{-1}]$는?

(단, $\gamma$는 활동도 계수이다)

세기성질(intensive property)이 아닌 것은?

밀폐된 실린더 안에서 이상기체 1몰이 1기압에서 0.2기압으로 등온(400 K)에서 가역팽창할 때에 얻은 열($Q$)과 한 일($W$)은? (단, $R$은 기체상수로 단위는 $\mathrm{J}{\mathrm{mol}}^{-1}{\mathrm{K}}^{-1}$이다)

$Q[\mathrm{J}]$ $W[\mathrm{J}]$

닫힌계에서 이상기체의 성질 및 관련 특성으로 옳지 않은 것은?

아래 그림은 일정 온도에서 2성분계의 기－액 평형을 나타낸 $P-x_1-y_1$ 선도이다. A점에서 성분2의 액상조성($x_2$)은?

다음 중 온도와 관계없이 화학평형상수가 항상 1보다 큰 경우는? (단, $\Delta H$는 엔탈피변화이고 $\Delta S$는 엔트로피변화이다)

다음 계(system) 중에서 자유도(degree of freedom)가 2가 아닌 것은?

1 기압, 273 °C의 이상기체 1몰이 다음의 가역공정을 거칠 때, 외계에서 계로 공급되어야 할 열이 가장 큰 것은?

과잉깁스에너지(excess Gibbs energy)가 다음 식과 같을 때, 성분1의 활동도계수(activity coefficient)는?

$G^E=100x_1^2{x}_{2}RT$

27 °C, 1기압의 질소 1몰을 일정 체적에서 압력이 2기압이 되도록 가역적으로 가열할 때, 엔트로피 변화[cal K^-1]는? (단, ln 2 = 0.7이고, 질소를 정압비열이 7 cal mol^-1K^-1인 이상기체라 가정한다)

단일상계의 열역학적 특성치에 대한 관계식으로 옳지 않은 것은?