9급 지방직 화학공학일반 2019년 기출문제

파스칼(Pa)과 같은 압력 단위는?

다음 그래프는 등온 정압 조건에서 유체의 전단속도(shear rate)와 전단응력(shear stress)의 관계를 나타낸다. 4가지 유형(a ～ d) 중 유사가소성 유체(pseudoplastic fluid)는?

화학공장의 경제성 평가와 관련한 설명으로 옳지 않은 것은?

어느 한 온도에서 기체분자가 고체표면에 흡착될 때, 압력에 따른 흡착분율(fractional coverage)의 변화를 흡착 등온식(adsorption isotherm)이라 한다. 다음 가정에 의해 얻어진 흡착 등온식은?

○ 표면이 단분자층으로 덮이면 더 이상 흡착되지 않는다.

○ 모든 흡착 자리는 동등하고 표면은 균일하다.

○ 흡착된 분자들 사이에는 어떠한 상호작용도 없으므로 분자의 어떠한 자리에 흡착되는 능력은 이웃 자리들의 점유와 무관하다.

글루코오스(C₆H₁₂O₆) 1몰의 완전연소 반응에 필요한 산소(O₂)의 몰수와 생성되는 이산화탄소(CO₂)의 몰수[mol]는?

O₂ CO₂

비압축성 뉴튼 유체(Newtonian fluid)에 적용되는 나비에－스토크스(Navier-Stokes) 식에 포함되지 않는 항은?

다음은 어떤 화력발전소에서 배출하는 배기가스 성분의 몰 조성[mol %]이다.

질소(N₂) : 이산화탄소(CO₂) : 수분(H₂O) ＝ 80 : 10 : 10

이를 질량 조성으로 환산하였을 때 혼합가스 중 이산화탄소의 함량[wt %]은? (단, 결과는 소수 둘째 자리에서 반올림하며, H, C, N, O의 원자량은 각각 1, 12, 14, 16이다)

다음 설명 중 옳은 것만을 모두 고르면?

ㄱ. 증발(evaporation)은 용액에 혼합기체를 통과시켜 기체 속의 특정 성분을 액체 속으로 이동시켜 분리하는 조작이다.

ㄴ. 증류(distillation)는 혼합용액을 구성하는 성분들의 끓는점 차이를 이용하여 분리하는 조작이다.

ㄷ. 액체－액체 추출(liquid-liquid extraction)은 액체 혼합물에 용매를 가하여 원하는 성분을 선택적으로 분리하는 조작이다.

ㄹ. 흡착(adsorption)은 다공질 막을 이용하여 용액으로부터 저분자량의 용질이 농도가 낮은 영역으로 확산되도록 하여 선택적으로 분리하는 조작이다.

동점도(kinematic viscosity)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

어떤 비압축성 액체가 단면적이 일정한 수평 원관을 흐를 때, 레이놀즈(Reynolds) 수에 따른 유체의 압력강하($\frac{\Delta P}{L}$)와 유속($\overline{V}$)의 관계는 다음과 같다.

레이놀즈 수(Re)	압력강하와 유속과의 관계
Re < 2,100	$\frac{\Delta P}{L}\propto \overline{V}$
2,500 < Re < 106	$\frac{\Delta P}{L}\propto {\overline{V}}^{1.8}$
Re > 106	$\frac{\Delta P}{L}\propto {\overline{V}}^2$

지름이 10 cm인 수평 원관을 밀도 0.85 g·cm^－3인 액체가 5 cm·s^－1의 속도로 흐르며, 액체의 점도가 5 cP이다. 이때, 부피유속을 두 배로 증가시키면 압력강하는 몇 배가 되겠는가? (단, $L$은 배관의 길이, 1 cP ＝ 0.001 Pa·s 이다)

수증기와 질소가 혼합된 가스와 액체상태의 물이 기액평형 상태에 있을 때 자유도는?

정상상태의 플러그 흐름 반응기(plug flow reactor)에서 반응기 내로 유입되는 시간당 반응물 $A$의 몰수를 $F_{A_0}$라 하고, 반응기 부피를 $V$로 할 때, $\frac{V}{F_{A_0}}$의 값을 반응물 $A$의 반응속도($-{\mathrm{r}}_{\mathrm{A}}$)와 전화율(${\mathrm{X}}_{\mathrm{A}}$) 그래프에서 면적으로 구할 수 있다. $\frac{V}{F_{A_0}}$을 나타낸 면적으로 옳은 것은?

냉동(refrigeration)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

이중관 열교환기에서 유체 A가 질량유속 10,000 lb·h^－1로 흐르며 200 °F에서 140 °F로 냉각된다. 이때 냉각에 사용된 유체 B는 주입온도 50 °F에서 질량유속 5,000 lb·h^－1으로 병류(cocurrent flow) 공급된다. 이 경우 로그평균 온도차(LMTD: logarithmic mean temperature difference)는 몇 °F인가? (단, A와 B의 비열은 각각 0.5 Btu·lb^－1·°F^－1와 1.2 Btu·lb^－1·°F^－1이며, ln2 ＝ 0.7, ln3 ＝ 1.1, ln5 ＝ 1.6으로 계산한다. 결과는 소수 첫째 자리에서 반올림한다)

어느 다공성 고체의 공극률이 0.5이고 진밀도가 2.0 g·cm^－3일 때, 겉보기 밀도[g·cm^－3]는?

(단, 겉보기 밀도 ＝ 고체질량전체부피, 진밀도 ＝ 고체질량고체만의 부피)

열용량(heat capacity)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, R은 보편 기체상수이다)

지름 1 m인 개방된 물탱크에 높이 4 m만큼 물을 채운 후, 바닥에 연결된 지름 1 cm인 원관 배출구의 밸브를 열어 물을 배출한다. 배출되는 물의 부피유속이 초기 부피유속의 절반이 되었을 때 물탱크의 수위[m]는? (단, 배출관에서 마찰 손실은 무시한다)

촉매의 기공을 통한 기체확산에서 다음과 같이 정의되는 무차원 수는?

확산하는 화학종의 평균 자유경로기공지름

블록 선도(block diagram)에 대한 설명으로 옳은 것은?

순수한 A물질과 B물질로 구성된 혼합 용액이 기액평형을 이루고 있다. 80 °C에서 순수한 A물질과 B물질의 증기압은 각각 700 mmHg와 300 mmHg이다. 80 °C에서 A물질의 액상 몰 분율이 0.3일 때 혼합용액의 증기압[mmHg]은? (단, 용액은 라울의 법칙(Raoult’s law)을 따른다)