9급 지방직 화학공학일반 2018년 기출문제

전압이 0.9 atm이고 수증기 분압이 0.18 atm인 공기의 절대습도[kg H₂O/kg dry air]는? (단, 수증기의 분자량은 18 g/mol이고 건조공기의 분자량은 30 g/mol로 가정한다)

반응 (가)와 (나)의 표준생성열(standard heat of formation)이 다음과 같을 때, 반응 (다)의 표준반응열(standard heat of reaction)[kcal/mol]은?

(가) $\mathrm{C}(\mathrm{s})+{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\to {\mathrm{CO}}_2(\mathrm{g})$, $\Delta H_f^{{}^{\circ }}=$ －94.1 kcal/mol

(나) $\mathrm{C}(\mathrm{s})+\frac{1}{2}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\to \mathrm{CO}(\mathrm{g})$, $\Delta H_f^{{}^{\circ }}=$ －26.4 kcal/mol

(다) $\mathrm{CO}(\mathrm{g})+\frac{1}{2}{\mathrm{O}}_2(\mathrm{g})\to {\mathrm{CO}}_2(\mathrm{g})$

휘발성의 차이를 이용하여 액체 혼합물의 각 성분을 분리하는 조작은?

대류에 의한 열전달에 해당하는 법칙은?

두께가 500 mm인 벽돌 벽에서 단위면적(1 m²)당 80 kcal/h의 열손실이 발생하고 있다. 벽 내면의 온도가 900 °C라 할 때, 벽 외면의 온도[°F]는? (단, 이 벽돌의 열전도도는 0.1 kcal/h·m·°C이다)

우리나라에서 8월에 측정된 복사체의 표면온도는 A °C였으며, 같은 해 12월에 측정된 복사체의 표면온도는 B °C였다. 동일한 복사체 표면에서 8월에 방출된 단위시간당 복사에너지는 12월의 몇 배인가? (단, 복사체의 복사율은 일정하다고 가정한다)

정류탑(rectification tower)이나 충전탑(packed column)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

0.5 mm의 간격으로 놓여 있는 두 개의 평행한 판 사이에 점도가 1.0 × 10^-3 N·s/m²인 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 채워져 있다. 위쪽 판을 2 m/s의 속도로 이동시킬 때, 전단응력[N/m²]은?

다음은 에테인(C₂H₆)으로부터 탄소(C)를 생산할 때 일어나는 반응이다. 수소(H₂) 3 mol과 에틸렌(C₂H₄) 1 mol이 생성되었을 경우, 생산된 탄소의 질량[g]은? (단, C의 원자량은 12 g/mol이다)

이중관식 열교환기(double pipe heat exchanger)에 대한 설명으로 옳은 것은?

$A$ ＋ $B$ → $C$로 주어진 반응의 반응속도[mol/L·s]식이 다음과 같을 때, 속도상수($k$)의 단위는?

$-r_A=k[A{]}^2[B]$

정류탑을 구성하는 요소장치가 아닌 것은?

내경 15 cm인 원형 도관을 흐르는 유체의 레이놀즈 수(Re)가 3,000일 때, 유체의 평균유속[m/s]은? (단, 유체의 밀도는 1,000 kg/m³이며, 유체의 점도는 1 cP이다)

100 °C의 금속 조각 0.5 kg을 물 1 kg이 들어 있는 비커에 넣었더니 물 온도가 18 °C에서 20 °C로 증가하였다. 금속 조각의 열용량[J/g·°C]은? (단, 비커는 완전히 단열되어 있고, 물과 금속 조각의 체적 변화는 없으며, 물의 열용량은 4 J/g·°C이다)

4 °C의 물이 10 mol/s의 몰유속(molar flow rate)으로 단면적이 10 cm²인 관을 흐르고 있다. 이 흐름이 플러그 흐름(plug flow)일 때, 관 중심에서의 유속[cm/s]은? (단, 물의 분자량은 18 g/mol이다)

분체의 체 분리(screening)에 대한 설명으로 옳은 것은?

다음은 원형 도관에 유체가 흐를 때 마찰에 의한 압력손실을 나타내는 식이다. $\Delta P$는 압력손실, $f$는 마찰계수, $\rho$는 유체의 밀도, $u$는 평균유속, $L_p$는 도관의 길이, $D$는 도관의 직경일 때, $f$의 차원은? (단, $\mathrm{M}$은 질량, $\mathrm{L}$은 길이, $\mathrm{T}$는 시간을 나타낸다)

$\Delta P=\frac{2f\rho u^2{L}_p}{D}$

흡수탑을 사용하여 성분(A)을 흡수할 때 기액 계면 근처에서의 농도구배는 그림 (가)와 같다. 이 그림에서 $x_A$와 $y_A$는 각각 벌크 액체와 벌크 기체의 몰분율이고, $x_{Ai}$와 $y_{Ai}$는 각각 기액 계면에서 액체와 기체의 몰분율이다. A의 물질전달속도($r$)는 총괄 물질전달계수($K_y$, overall mass transfer coefficient)를 사용하여 식 (나)와 같이 나타낼 수 있다. 개별 물질전달계수(individual mass transfer coefficient)는 액상에서 0.2 mol/m²·s이고 기상에서 0.1 mol/m²·s라고 할 때, 총괄 물질전달저항(1$K_y$)의 값[m²·s/mol]은? (단, 기체흡수는 이중경막론을 따르고, $y_{Ai}$ ＝ 0.8 $x_{Ai}$이며, $y_A^{\ast }$ ＝ 0.8 $x_A$이다)

앞먹임 제어(feedforward control)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

정류탑에서 공급원료의 상태는 공급원료 1몰 중 탈거부(stripping section)로 내려가는 액체의 몰수로 정의되는 q 인자를 사용해서 표시할 수 있다. 이 때 q 인자가 음수인 경우는?