9급 지방직 화학공학일반 2025년 기출문제

에너지의 단위가 아닌 것은?

이산화탄소(${\mathrm{CO}}_2$)는 광합성 반응($6{\mathrm{CO}}_2+6{\mathrm{H}}_2\mathrm{O}\to {\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6+6{\mathrm{O}}_2$)을 통해 포도당(${\mathrm{C}}_6{\mathrm{H}}_{12}{\mathrm{O}}_6$)으로 전환된다. $180$ kg의 포도당을 생산하기 위해 필요한 이산화탄소의 양[kg]은? (단, $\mathrm{H}$, $\mathrm{C}$, $\mathrm{O}$의 원자량은 각각 $1$, $12$, $16$이다)

열가소성 고분자에 대한 설명으로 옳은 것은?

열효율이 $0.4$인 수증기 동력장치가 있다. 이 동력장치로 들어가는 수증기의 온도가 $800$ K일 때, 나오는 수증기의 온도[K]는? (단, 수증기 동력장치는 자체 열손실이 없는 가역적 기관이고, 수증기는 이상기체이다)

그림에 나타난 불균일계 촉매반응($\mathrm{A}\to \mathrm{B}$)의 각 단계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, $\mathrm{A}$는 반응물이고, $\mathrm{B}$는 생성물이다)

연속반응 $\mathrm{A}+\mathrm{B}\underset{k_{-1}}{\overset{k_1}{\rightleftarrows }}\mathrm{C}$$\stackrel{k_2}{\to }\mathrm{D}$에서 $\mathrm{C}$의 반응속도($r_{\mathrm{C}}$)는? (단, $k_1$, $k_{-1}$, $k_2$는 반응속도상수이고, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{A}}$, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{B}}$, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{C}}$는 각각 $\mathrm{A}$, $\mathrm{B}$, $\mathrm{C}$의 농도이며, 모든 반응은 기초반응이다)

등온 회분식반응기에서 $\mathrm{A}+\mathrm{B}\to 2C+\mathrm{D}$ 반응이 양론비로 진행될 때, $\mathrm{A}$와 $\mathrm{C}$의 농도(${\mathrm{C}}_{\mathrm{A}}$, ${\mathrm{C}}_{\mathrm{C}}$)를 나타내는 식으로 옳은 것은? (단, 반응기 부피는 $\mathrm{V}$로 일정하고, 반응물 $\mathrm{A}$의 전환율은 $\mathrm{X}$이며, 반응 초기에는 $\mathrm{A}$와 $\mathrm{B}$만 존재하고, 이때 $\mathrm{A}$의 몰 수는 ${\mathrm{N}}_{A0}$이다)

수평원형관에서 비압축성 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 완전발달된 정상상태의 층류로 흐를 때 레이놀즈 수는? (단, Fanning 마찰계수는 $1.6$이다)

등온 회분식반응기에서 1차 반응($\mathrm{A}\to \mathrm{B}$)이 진행된다. 전환율 $50$ %를 얻기 위해 $28$분이 필요하다면, 동일 조건에서 전환율 $90$ %를 얻기 위해 필요한 시간[min]은? (단, $\ln 2$와 $\ln 10$은 각각 $0.7$과 $2.3$이다)

비정상상태 확산의 해석에 사용되는 Fick의 확산 제2법칙에서 확산계수의 차원은? (단, $\mathrm{L}$, $\mathrm{T}$, $\mathrm{M}$은 각각 길이, 시간, 질량의 차원이다)

동일한 열량을 공급하는 전기인덕션과 가스버너를 각각 1시간 동안 사용하였다. 전기인덕션의 소비전력이 $2$ kW이고, 효율이 $90$ %이며, 가스버너의 효율이 $30$ %일 때, 두 장치 중 에너지비용이 더 저렴한 장치와 두 장치 간 에너지비용의 차이[원]를 바르게 연결한 것은? (단, 전기요금과 도시가스요금은 kWh당 각각 $250$원, $100$원이다)

에너지비용이 더 저렴한 장치 에너지비용의 차이[원]

입자의 구형도(sphericity)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

단열재를 사용하여 보일러의 열손실을 $2,000$ W m^-2으로 유지하고자 할 때 단열재의 두께[m]는? (단, 단열재의 열전도도는 $0.5$ W m^-1 K^-1이고, 단열재 내벽과 외벽의 온도는 각각 $1,000$ K과 $500$ K이며, 단열재 두께 방향으로의 열전도만 고려한다)

다음은 유체의 전단응력과 속도구배의 관계를 나타낸 그래프이다. 각 유체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

이상용액 거동을 하는 $78$ °C의 $60$ mol% 벤젠과 $40$ mol% 톨루엔 혼합용액이 기-액 평형상태에 있고, 기체상태 벤젠과 톨루엔의 몰분율은 각각 $0.8$, $0.2$이다. 이 온도에서 순수한 벤젠의 증기압이 $720$ mmHg일 때 순수한 톨루엔의 증기압[mmHg]은? (단, 계의 온도는 일정하다)

압력강하를 일정하게 유지하면서, 유량에 따라 변하는 유로면적(annular space)을 이용해 유체의 유량을 측정하는 기구는?

총괄열전달계수가 $10$ kcal m^-2 °C^-1 s^-1인 병류(parallel-flow)의 이중관 열교환기에서 물을 이용하여 $220$ °C의 기름을 $150$ °C로 냉각시키고 있다. 물과 기름의 유속은 모두 $10$ kg s^-1이고, 유입되는 물의 온도가 $20$ °C이며, 유출되는 물의 온도가 $50$ °C일 때, 열교환기의 면적[m²]은? (단, 물과 기름의 상변화는 없고, 물의 비열은 $1.0$ cal g^-1 °C^-1이며, $\ln 2$는 $0.7$이다)

기체 $\mathrm{A}$와 $\mathrm{B}$로 구성된 $2$성분계 혼합물에서 $\mathrm{A}$의 몰분율이 $0.25$이다. 일정한 온도와 압력하에서 $\mathrm{A}$의 화학퍼텐셜(chemical potential)이 $3$ J mol^-1 증가할 때, $\mathrm{B}$의 화학퍼텐셜의 변화량[J mol^-1]은? (단, $\mathrm{A}$와 $\mathrm{B}$는 이상기체이다)

$3$ mol의 이상기체가 등압 가열될 때 엔트로피 변화($\mathrm{\Delta }S$)가 $42$ J K^-1이다. 이 과정에서 기체의 초기 온도가 $300$ K일 때, 가열 후 최종 온도[K]​는? (단, 정적열용량(${\mathrm{C}}_{\mathrm{v}}$)은 $12$ J mol^-1 K^-1이고, 기체상수($\mathrm{R}$)는 $8$ J mol^-1 K^-1이며, $\ln 2$는 $0.7$이다)

대류식 건조기가 아닌 것은?