7급 국가직 화공열역학 2009년 기출문제

시행 2009-07-25 · 책형 봉 · 20문항 · 출처: 인사혁신처 공개 기출(공공데이터포털, 이용허락 제한 없음)

전체 풀기 (시험 모드)원본 PDF 받기2009 7급 국가직 전과목
1.
기체의 밀도를 계산하기에 적합한 식이 아닌 것은?
화공열역학
  1. ①Virial 식
  2. ②Rackett 식
  3. ③Benedict-Webb-Rubin 식
  4. ④Soave-Redlich-Kwong 식
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2.
Clapeyron식을 이용하여 순수한 물질의 잠열을 계산하는데 필요하지 않은 정보는?
화공열역학
  1. ①상전이 온도
  2. ②상전이에 수반되는 부피변화
  3. ③증기압 대 온도 곡선
  4. ④온도변화에 대한 부피변화의 비
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3.
Carnot 열기관이 327 °C의 열원으로부터 열을 흡수하여 일을 하고 127 °C의 흡열부에 500 J의 열을 방출한다. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①열원에서 흡수한 열량은 750 J이다.
  2. ②열기관의 효율은 약 0.33이다.
  3. ③흡열부의 엔트로피 변화는 1.25 J/K이다.
  4. ④열원의 엔트로피 변화는 - 0.75 J/K이다.
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4.
다음 설명 중 가장 적절한 것은?
화공열역학
  1. ①모든 유체를 팽창시키면 항상 온도가 감소한다.
  2. ②모든 유체를 압축시키면 항상 액화가 진행된다.
  3. ③터빈을 통한 단열가역팽창은 등엔트로피 과정이다.
  4. ④냉동용량이 같은 냉동기에서는 성능계수가 작을수록 일이 적게 소모된다.
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5.
역행응축(retrograde condensation)현상과 관련된 내용으로 옳은 것은?
화공열역학
  1. ①가역 열기관의 효율이 최대점에 이를 때 발생한다.
  2. ②임계점 이상에서 원하는 성분을 응축시켜 분리시키는 방법이다.
  3. ③역행응축 현상을 보이는 용액은 증류에 의해 분리시킬 수 없다.
  4. ④일정온도의 포화증기상태에서 압력을 감소시킬 때 액화가 일어난다.
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6.
다음은 열기관의 효율을 높이기 위하여 superheater, reheater, 2단 터빈을 갖추고 있는 공정을 나타낸 그림이다. 이 공정에서 펌프를 통해 공급된 유체는 보일러에서 포화증기압 이상으로 가열된 후, 첫번째 터빈에서 팽창된다. 이후 유체는 다시 reheater에서 재가열되어 두번째 터빈에서 팽창된 다음 응축기에서 응축된다. 이 공정을 가장 알맞게 표현한 T-S 도표는?
화공열역학
  1. ①
  2. ②
  3. ③
  4. ④
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7.
45 °C, 10 kPa의 물이 단열펌프로 들어가서 100 kPa로 방출된다. 이때, 물의 비부피는 1,000 cm3/kg이며, 펌프의 효율은 0.5 이다. 펌프가 한 일[J/kg]은?
화공열역학
  1. ①45
  2. ②90
  3. ③180
  4. ④220
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8.
다음의 반응이 1,100 K와 1기압 조건에서 일어난다.
CO(g) + H2O(g) → CO2(g) + H2(g)
주어진 조건에서 반응평형상수(K)는 1.0 이고, 혼합기체는 이상기체 혼합물이라 가정한다. 1몰 CO 와 1몰 H2O 가 반응하여 평형에 도달하였을 때, 혼합물 중 H2O 의 분율은?
화공열역학
  1. ①0.50
  2. ②0.45
  3. ③0.30
  4. ④0.25
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9.
화학반응평형과 관련한 설명 중 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①일정 압력에서 표준반응열이 0보다 크면 온도증가에 따라 화학반응평형상수는 증가한다.
  2. ②총 양론계수가 음수이면 일정 온도에서 압력이 증가함에 따라 평형전환율은 증가한다.
  3. ③이상기체반응에서 화학반응평형상수는 분압만으로 계산할 수있다.
  4. ④액상반응의 화학반응평형상수는 활동도로 계산하지만, 이상용액인 경우에는 증기압으로 계산한다.
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10.
90 °C, 250 kPa에서 액체로 존재하는 2성분 혼합물이 있다. 혼합물을 일정 온도로 유지하면서 압력을 서서히 감소시킬 때, 최초로 기포가 발생하는 압력[kPa]은? (단, 액체 혼합물을 구성하는 성분 1의 몰분율은 0.4이다. 그리고 90 °C에서 성분 1의 증기압은 200 kPa, 성분 2의 증기압은 50 kPa이다. 이 계는 Raoult의 법칙이 적용된다고 가정한다)
화공열역학
  1. ①80
  2. ②110
  3. ③120
  4. ④140
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11.
아래 그림은 상태 1에서 2로 변화하는 가역과정의 경로를 나타낸 도표들이다. 여기서 (a)와 (b)로 표시된 면적이 의미하는 열역학적 성질을 순서대로 나열한 것은?
화공열역학
  1. ①엔트로피, 엔탈피
  2. ②일, 엔탈피
  3. ③일, 열
  4. ④엔트로피, 열
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12.
다음 중 시량성질(extensive property)에 속하지 않는 것은?
화공열역학
  1. ①표면장력[dyn/cm]
  2. ②내부에너지[J]
  3. ③엔트로피[J/K]
  4. ④부피[m3]
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13.
아래 그림과 같이 계가 상태 a에서 b로 acb의 경로를 따라 변화할 때, 50 J의 열이 외부로부터 계로 유입되고 계는 10 J의 일을 외부로 행한다. 만일, 상태 a에서 b로 adb의 경로를 따라 변화할 때 계가 외부로 한 일이 20 J이라면, 다음 중 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①경로 acb를 따라 변화할 때 내부에너지는 40 J 증가한다.
  2. ②경로 adb를 따라 변화할 때 계로 유입되는 열량은 60 J 이다.
  3. ③경로 bda를 따라 변화할 때 내부에너지는 40 J 증가한다.
  4. ④경로 bca를 따라 변화할 때 내부에너지는 40 J 감소한다.
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14.
다음 설명 중 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①이상기체의 Joule-Thomson 계수는 0이다.
  2. ②이상기체로 간주되는 모든 기체의 정압열용량은 같다.
  3. ③이상기체의 내부에너지와 엔탈피는 온도만의 함수이다.
  4. ④이상기체는 응축하지 않는다.
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15.
이상기체 혼합물의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①혼합에 의한 부피 변화는 없다.
  2. ②혼합에 의한 엔탈피 변화는 없다.
  3. ③혼합에 의한 깁스에너지 변화는 없다.
  4. ④각 성분의 퓨개시티 계수는 1.0 이다.
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16.
기체터빈 동력장치를 압축비 4로 운전하고 있다. 이 장치에 사용되는 작동유체를 열용량비()가 2인 이상기체로 가정할 경우, 이 동력장치의 효율은?
화공열역학
  1. ①0.1
  2. ②0.2
  3. ③0.4
  4. ④0.5
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17.
Maxwell 관계식과 이상기체 상태방정식을 적용하여
를 정리한 결과는?
화공열역학
  1. ①R/V
  2. ②-R/V
  3. ③-R/P
  4. ④1
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18.
다음 중 옳지 않은 것은?
화공열역학
  1. ①단순유체(아르곤, 크립톤, 크세논)의 이심인자는 0이다.
  2. ②van der Waals 상태방정식의 임계압축인자는 물질에 관계없이 일정하다.
  3. ③주어진 온도에서 기-액평형을 이루는 순수성분 계의 경우, 액상의 압축인자는 기상의 압축인자보다 크다.
  4. ④순수화학종의 이심인자는 특정 환산온도에서 증기압을 기준으로 결정된다.
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19.
증기압축 냉동기에 R-134a를 냉매로 사용하고 있다. 만일 이 냉동기가 저온에서 흡수한 열량이 2.7 kW이고 압축기에서 소모되는 알짜일은 1.2 kW라면, 냉동기의 성능계수는?
화공열역학
  1. ①3.85
  2. ②3.25
  3. ③2.85
  4. ④2.25
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20.
6,000 kPa, 823 K의 과열수증기 1 kg/s가 외부 온도인 300 K의 포화액체로 변화하는 과정을 활용하여 얻을 수 있는 최대의 일[kW]은? (단, 과열수증기와 포화액체의 엔탈피와 엔트로피는 다음 표와 같다)
 
엔탈피(kJ/kg)
엔트로피(kJ/kg·K)
과열수증기
3,540.0
7.0
포화액체
113.0
0.4
화공열역학
  1. ①1,347
  2. ②1,447
  3. ③1,547
  4. ④1,647
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