9급 지방직 화학공학일반 2016년 기출문제

증류탑에서 원료 공급선(feed line)의 기울기가 영(0)인 원료 공급 조건에 해당하는 것은?

정상상태로 조업되는 반응기에 유입되는 흐름과 유출되는 흐름을 분석한 결과, 반응에 참여하지 않는 비활성물질의 조성이 유입 흐름과 유출 흐름에서 각각 20 mol %와 10 mol %이다. 이 반응기에 유입되는 흐름의 유속이 100 mol/s일 때 유출 흐름의 유속[mol/s]은? (단, 반응기에서 반응물은 생성물로 100 % 전환된다)

유량의 조절 또는 개폐의 목적으로 사용되는 밸브의 종류와 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

다음 분체 제조 장치 중, 가장 작은 크기의 분체를 제조할 수 있는 장치는?

동점도(kinematic viscosity), 확산도(diffusivity) 및 열확산도(thermal diffusivity)의 차원은 모두 같다. 이들 차원으로 옳은 것은? (단, L은 길이, T는 시간, M은 무게를 나타낸다)

증류탑의 총괄 단효율(overall tray efficiency)이 70 %이고 McCabe-Thiele 법으로 구한 이론 단수가 20이라면 설계해야 할 증류탑의 실제 단수는? (단, 실제 단수는 소수점 첫째 자리에서 반올림한다)

공기 100 g의 온도를 20 °C에서 50 °C까지 승온하기 위해 필요한 열량[kcal]은? (단, 압력 변화는 없으며 공기의 정압비열($C_p$)은 0.24 kcal/kg·°C이다)

유체 속에서 중력 낙하하는 입자에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

성분 A, B로 구성된 이성분 혼합물이 $x$축 방향으로만 이동하고 있다. A, B 성분들의 밀도는 각각 ${\rho }_A$ ＝ 1.5 g/cm³, ${\rho }_B$ ＝ 1.0 g/cm³이며 속도는 각각 $v_{A,x}$ ＝ 2 m/s, $v_{B,x}$ ＝ －0.5 m/s이다. Fick의 법칙에 의한 성분 A의 질량 플럭스[g/cm²·s]는?

온도가 같은 동일 부피의 수소 기체와 산소 기체의 무게를 측정하였더니 서로 동일하였다. 이때 수소 기체의 압력이 4 atm이라면, 산소 기체의 압력[atm]은? (단, 수소 기체와 산소 기체는 이상기체로 가정한다)

다음과 같은 복합 반응을 구성하는 반응 (1)과 (2)에서 반응물 A의 소멸속도를 각각 $r_{(1)A}$, $r_{(2)A}$라고 할 때, 반응물 B와 중간체 I에 대한 알짜 반응속도(net reaction rate) $r_B$와 $r_I$를 $r_{(1)A}$와 $r_{(2)A}$로 올바르게 나타낸 것은?

(1) 2A ＋ B → 2I

(2) A ＋ I → P

$r_B$ $r_I$

내경이 10 cm인 원형 관에 밀도가 1.5 g/cm³인 유체가 2 cm/s 속도로 흐르고 있다. 레이놀즈(Reynolds) 수가 60이라고 가정할 경우, 이 유체의 점도[g/cm·s]는?

이상(ideal) 회분식 반응기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

지름이 5 m인 물탱크에 5 m의 높이로 물이 채워져 있다. 지름이 10 cm인 수평관이 물탱크 바닥에 연결되어 있는 경우 배출구를 통한 초기 배출 속도[m/s]는? (단, 수평관에서의 마찰 손실은 무시하며 중력 가속도는 10 m/s²로 가정한다)

고체상의 수직벽에 의해 고온의 유체와 저온의 유체가 나뉘어져 있다. 두 유체 사이의 온도차가 2배로 증가된다면 이에 따른 열전달량은 몇 배인가? (단, 정상상태를 가정하며 총괄 열전달계수와 열전달 면적은 일정하다)

다음은 흐름 단면이 원형인 관을 통해 흐르는 비압축성 유체의 속도 분포식이다. 이 유체의 평균 속도[m/s]는? (단, $u$는 유체의 속도, $R$은 관의 내반경, $r$은 관의 중심에서부터 반경 방향 거리이다)

$u=20[1-(\frac{r}{R}{)}^2]$ (m/s)

내경이 2 cm에서 4 cm로 변하는 관에서 유체가 흐를 때 내경이 2 cm인 관 내부에서 유체의 평균 유속이 1 m/s라면, 내경이 4 cm인 관 내부에서 유체의 평균 유속[m/s]은? (단, 유체의 밀도와 유량은 변화가 없으며 마찰은 무시한다)

벽에 얇은 플라스틱판이 붙어 있다. 플라스틱판 양쪽의 온도는 각각 50 °C와 55 °C이다. 정상상태에서 벽으로 전달되는 열 플럭스(heat flux)[J/m²·s]는? (단, 플라스틱판의 열전도도는 0.6 J/m·s·°C이다)

총 외부 표면적이 100 ft²인 향류(countercurrent)이중관 열교환기 내에서 유체 A가 질량 유속 10,000 lb/h로 흐르며 200 °F에서 100 °F로 냉각된다. 냉각을 위해 50 °F인 유체 B가 5,000 lb/h의 유속으로 열교환기에 주입될 경우 대수평균온도차(log mean temperature difference)[°F]는? (단, 유체 A와 B의 열용량은 각각 0.5 Btu/(lb·°F), 0.8 Btu/(lb·°F)이며 ln2 ＝ 0.7, 대수평균온도차 값은 소수점 첫째 자리에서 반올림한다)

비압축성 뉴턴(Newtonian) 유체의 유동장을 나타내는 속도 벡터가 직교좌표계에서 다음과 같이 표현될 때, 비압축성을 항상 만족하기 위한 계수들($a_i$)의 관계식으로 옳은 것은? (단, $\overrightarrow{e_x}$, $\overrightarrow{e_y}$, $\overrightarrow{e_z}$는 각각 $x$, $y$, $z$축의 단위 벡터이다)

$\vec{v}=(a_{1}x+a_{2}y)\overrightarrow{e_x}+(a_{3}y+a_{4}z)\overrightarrow{e_y}+(a_{5}z+a_{6}x)\overrightarrow{e_z}$