연도별 풀이 오답노트 별표문제

화공기사(구) (2014년09월20日 기출문제)

1과목 : 화공열역학

그림에서 동력 W를 계산하는 식은?

다음 내연기관 사이클(cycle) 중 같은 조건에서 그 열 역학적 효율이 가장 큰 것은?

일정 온도에서 반데르 발스(Van der Walls) 기체를 V₁으로부터 V₂ 로 팽창시켰다면 내부 에너지 U 의 변화는 1mol 당 얼마가 되겠는가? (단, 반데르 발스 상태방정식은 다음과 같다.)

P-H선도(P-H diagram)에서 등엔트로피(Isentropic)선의 기울기에 해당하는 식은?

150kPa, 300K에서 2몰 이상기체의 부피는 얼마인가?

조름공정(Throtting Process)은 다음 중 어느 과정과 그 원리가 같은가?

25℃, 10atm 에서 성분 1, 2 로 된 2성분 액체 혼합물 중 성분 1의 퓨개시티가 다음 식으로 주어진다. 성분 1에 대한 헨리(Henry) 상수는 몇 atm 인가? (단,

은 성분 의 몰분율이고 1 ,

은 atm 단위를 갖는다.)

다음 중 역행 응축(retrograde condensation)을 이용한 것은?

위와 같은 반응을 알고 있을 때 다음의 반응열은 얼마인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

27℃, 1800atm 하에서 산소 1mol 의 부피는 약 몇 L인가? (단, 압축인자는 1.5 이다.)

이상기체에 대하여 C_p-C_v=nR 이 적용되는 조건은?

단일 성분이 두 상으로 평형을 이룰 때 두 상의 각각의 열역학적 특성치 관계로 옳은 것은?

어떤 기체의 상태방정식은 P(V-b)=RT 이다. 이 기체 1mol 이 3m³ 에서 5m³ 로 등온 팽창할 때 행한 일의 크기는? (단, b의 단위는 m³ 이고 0 ＜ b ＜ V 이다.)

1atm, 100℃에서 1mol 의 수증기와 물과의 내부에너지 차는 약 몇 cal 인가? (단, 수증기는 이상기체로 생각하고 주어진 압력과 온도에서 물의 증발 잠열은 539cal/g 이다.)

물과 에탄올, 벤젠의 3성분계가 기체-액체 상평형을 이루고 있다. 자유도는 얼마인가? (단, 액상은 균일하다.)

주울-톰슨(Joule-Thomson) 계수 μ에 대한 표현으로 옳은 것은?

절대온도 T 의 일정온도에서 이상기체를 1기압에서 10기압으로 가역적인 압축을 한다면, 외부가 해야 할 일의 크기는?

수용액 속에서 낮은 농도로 들어있는 성분(i)에 대하여 그 활동도(activity)

를 옳게 나타낸 것은? (단, X_i= 몰분율, ω_i= 질량분율, m_i= 몰랄농도(Molarity) 이다.)

두헴(Duhem)의 정리는 “초기에 미리 정해진 화학성분들의 주어진 질량으로 구성된 어떤 닫힌계에 대해서도, 임의의 두 개의 변수를 고정하면 평형상태는 완전히 결정된다.”라고 표현할 수 있다. 다음 중 설명이 옳지 않는 것은?

다음 중 주울-톰슨(Joule-Thomson) 계수(μ)에 대한 설명으로 옳은 것은?

2과목 : 단위조작 및 화학공업양론

수분 40wt% 를 함유한 목재 100kg 이 건조기에서 수분 20wt% 까지 건조된다. 증발된 물의 양은 얼마인가?

몰 조성이 79% N₂ 및 21% O₂ 인 공기가 있다. 20℃, 740mmHg에서 이 공기의 밀도는 약 몇 g/L 인가?

과열수증기가 190℃(과열), 10 bar 에서 매시간 2000kg/h로 터빈에 공급되고 있다. 증기는 1bar 포화증기로 배출되며 터빈은 이상적으로 가동된다. 수증기의 엔탈피가 다음과 같다고 할 때 터빈의 출력은 몇 kW 인가?

임계상태에 관련된 설명으로 옳지 않은 것은?

상변화에 수반되는 열을 결정하는데 사용되는 Clausis -Clapeyron 식에 대한 설명 중 옳은 것은?

CO₂ 75vol% 과 NH₃ 25vol% 의 기체 혼합물을 KOH 로 CO₂를 제거하였더니 유출가스의 조성은 25vol% CO₂ 이었다. CO₂ 제거 효율은 약 몇 % 인가? (단, NH₃ 의 양은 불변이다.)(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

NH₃ 가스가 3.5m³ 의 용기 속에 21atm, 50℃ 로 들어있다. 이 조건에서 NH₃ 가스의 압축계수(compressibility factor)가 0.845 라면 용기 속에 들어 있는 NH₃ 의 양은 약 얼마인가?

4HCl+O₂→2H₂O+2Cl₂ 의 반응으로 촉매 존재 하에 건조 공기로 건조 염화수소를 산화시켜 염소를 생산한다. 이때 공기를 30% 과잉으로 사용하면 반응기에 들어가는 기체 중 HCl 의 부피조성은 몇 %인가? (단, 공기 중의 산소의 부피조성이 21% 이다.)

30wt% 의 A, 70wt% B 의 혼합물에서의 A의 몰분율은 얼마인가? (단, A 의 분자량은 60이고, B 의 분자량은 140 이다.)

이상기체의 밀도를 옳게 설명한 것은?

노벽이 두께 25mm 의 내화벽돌과 두께 20cm 의 보통벽돌로 이루어져 있다. 내화벽돌과 보통벽돌의 열전도도는 각각 0.1kcal/mㆍhㆍ℃, 1.2kcal/mㆍhㆍ℃ 이며 노벽의 내면온도는 1000℃ 이고 외면온도는 60℃ 이다. 외부노벽으로부터의 단위면적당 열손실은 몇 kcal/m²ㆍh 인가?

펌프의 공동현상을 방지하기 위하여 고려하여야 할 사항이 아닌 것은?

원관 내에 유체가 난류로 흐르고 있다. 평균유속은 0.5m/s이며, 축방향 평균제곱 편차속도는 6.35×10^-⁴m²/s² 이다. 난류 강도는 약 몇 % 인가?

천연가스를 상온 상압에서 150m³ /min 의 유량으로 수송한다. 이 조건에서 공정 파이프 라인(line)의 최적 유속을 1m/s 로 하려면 사용관의 직경은 약 몇 m 로 하여야 하는 가?

저수지로부터 10m 높이의 개방탱크에 펌프로 물을 퍼올린다. 출구의 유속을 3.13m/s 로 유지한다. 유로의 마찰손실을 무시하고 온도가 일정할 때 펌프의 이론 동력은 약 몇 kgfㆍm/kg 인가?

상계점(plait point)에 대한 설명 중 틀린 것은?

최고공비혼합물에 대한 설명으로 틀린 것은?

증류탑에서 환류비를 나타내는 식으로 옳지 않은 것은? (단, R_D, R_V 는 환류비, L 은 농축부 강하액량, D 는 탑상부 제품량, V 는 탑내 농축부 상승증기량이다.)

주된 용도가 나머지 셋과 다른 것은?

모세관 현상이 지배적인 다공서 고체를 건조할 때 건조속도의 특성을 나타낸 그림은?

3과목 : 공정제어

시간 상수가 1분인 1차계로 표현되는 수은 온도계가 25℃의 실내에 놓여 있었다. 어느 순간 이 온도계를 5℃ 의 바깥 공기에 노출시켰다면, 약 몇 분후에 온도계 눈금이 6℃ 를 나타내겠는가?

0 ~ 500℃ 범위의 온도를 4 - 20mA 로 전환하도록 스팬 조정이 되어 있던 온도센서에 맞추어 조율되었던 PID 제어기에 대하여, 0 ~ 250℃ 범위의 온도를 4 -20mA 로 전환하도록 온도센서의 스팬을 재조정한 경우, 제어성능을 유지하기 위하여 PID 제어기의 조율은 어떻게 바뀌어야 하는가?

다음의 함수를 라플라스로 전환한 것으로 옳은 것은?

다음 블록선도에서 전달함수

일차계 공정에 사인파 입력이 들어갔을 때 시간이 충분히 지난 후의 출력은?

비례이득을 변화시켜 공정출력을 연속적으로 진동하게 하여 제어기를 튜닝하는 방법(continuous - cycling)에 관한 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

Disturbance(외부교란)가 시간에 따라 변화할 때 제어변수가 고정된 set point에 따르도록 조절변수를 제어하는 것을 무슨 제어라고 칭하는가?

어떤 공정이 전달함수

로 표현된다. 공정입력으로 sin(t)가 계속 들어갈 때 시간이 충분히 지난 후의 공정출력에 관한 설명 중 틀린 것은?

Smith predictor 는 어떠한 공정문제를 보상하기 위하여 사용되는가?

화학공장에서 공정제어의 필요성에 대한 설명으로 다음 중 가장 거리가 먼 것은?

전달함수가

인 계에서 단위 계단응답 Y(t)는?

주파수 응답해석(frequency response analysis)에 대한 설명 중 틀린 것은?

어떤 액위(liquid level) 탱크에서 유입되는 유량(m³ /min)과 탱크의 액위(h)간의 관계는 다음과 같은 전달함수로 표시된다. 탱크로 유입되는 유량에 크기 1인 계단변화가 도입되었을 때 정상상태에서 h 의 변화폭은 얼마인가?

함수 f(t)의 Laplace 변환이 다음 식과 같을 때 함수 f(t)의 최종 값을 구하면?

다음 중 1차 지연시간 공정(First-Order Plus Dead Time process)으로의 근사가 가장 부적절한 공정은?

어떤 계의 단위계단 응답이 다음과 같을 경우 이 계의 단위 충격응답(impulse response)은?

선형계의 제어시스템의 안정성을 판별하는 방법이 아닌 것은?

어떤 압력측정장치의 측정범위는 0~400psig, 출력범위는 4~20mA 로 조정되어 있다. 이 장ㅣ의 이득을 구하면 얼마인가?

다음 중 되먹임 제어계가 불안정한 경우에 나타나는 특성은?

시간지연이 없고 안정한 1차 공정을 비례-적분 제어기로 제어하는 경우에 대한 설명으로 틀린 것은?

4과목 : 공업화학

폴리카보네이트의 합성방법은?

H₂ 와 Cl₂ 를 직접 결합시키는 합성염화수소의 제법에서는 활성화된 분자가 연쇄를 이루기 때문에 반응이 폭발적으로 진행된다. 실제 조작에서는 폭발을 막기위해서 어떤 조치를 하는가?

다음 중 질산 제조시 가장 널리 사용되는 촉매는?

암모니아 소다법에서 조중조의 하소(calcination) 때 생성되는 물질은?

200kg 의 인산(H₃PO₄)제조 시 필요한 인광석의 양은 약 몇 kg 인가? (단, 인광석 내에는 30% 의 P₂O₅ 가 포함되어 있으며 P₂O₅ 의 분자량은 142 이다.)

다음 중 국내 올레핀계탄화수소의 공급원으로 가장 많이 쓰이는 것은?

박막형성기체 중에서 SiO2 막에 사용되는 기체로 가장 거리가 먼 것은?

소오다회 제조법 중 거의 100% 의 식염의 이용이 가능한 것은?

연실법 Glover 탑의 질산 환원공정에서 35wt% HNO₃ 25kg으로부터 NO 를 약 몇 kgf 얻을 수 있는가?

암모니아 합성용 수성가스(water gas)의 주성분은?

다음 중 질소질비료가 아닌 것은?

벤조트리클로리드를 알칼리로 가수분해 시켰을 때 얻을 수 있는 주 생성물은?

Ni/Cd 전지에서 음극의 수소발생을 억제하기 위해 음극에 과량으로 첨가하는 물질은?

다음 중 전기 전도성 고분자로 가장 거리가 먼 것은?

다음 중 1차 전지가 아닌 것은?

비중이 1.84 인 황산 10m³ 는 몇 kg 인가?

Friedel - Craft 반응에 사용되는 촉매는?

석유화학공업에서 분해에 의해 에틸렌 및 프로필렌 등의 제조의 주된 공업원료로 이용되고 있는 것은?

접촉식 황산 제조법에서 주로 사용되는 촉매는?

방향족 아민에 1당량의 황산을 가했을 때의 생성물에 해당하는 것은?

5과목 : 반응공학

다음 중 활성화 에너지와 반응속도에 관한 내용으로 틀린것은?

반응속도 상수 k 는 온도 T 의 영향을 많이 받는다. In k와

사이의 관계를 옳게 나타낸 그래프는?

회분식 반응기에서 어떤 액상 비가역 1차 반응으로 1000초 동안에 반등물의 50% 가 분해되었다. 반응물이 처음 농도의 1/10 이 될 때까지의 시간은 약 얼마인가?

비가역 연속 흡열반응 A → R → S 에서 첫 단계 반응의 활성화에너지가 둘째단계 반응의 그것보다 작다. 온도를 조절할 수 있는 플러그 흐름 반응기에서 반응 시킨다면 목표 생성물 R 을 가장 많이 얻기에 가장 적합한 온도분포는?

복합반응에서 온도에 따라 활성화에너지(activation energy, E) 변화가 달라지는 것은 반응 메커니즘의 변화 때문이다. 이에 대한 설명으로 가장 적절한 것은?

A → R, 1차 기초반응이 등온에서 일어나는 정용회분반응기에서 원료 A의 99%가 전환된다. 하루 10시간 조업으로 4752mol 의 R 이 생성되고, 반응온도로 가열시키는 시간이 0.26h 이다. 생성물을 배출시켜 다음 반응을 진행시키는 시간은 0.9h 이다. 속도상수 k_c 가 0.02min^-¹ , 순수 A 의 몰밀도가 8mol/L 일 때 소요 반응기의 체적(L)은?

(CH₃)₂O→CH₄+CO+H₂ 기상반응이 1atm, 550℃ 하에 CSTR에서 진행될 때 순수한 디메틸에테르의 전화율이 20% 될 때 까지 공간시간(s)은? (단, 반응차수는 1차이고, 속도상수는 4.50×10^-³ s 이다.)

A + R → R + R 인 자동촉매반응(autocatalytic reaction)에서 반응속도를 반응물의 농도로 플롯할 때 그래프를 옳게 설명한 것은?

다음과 같은 반응속도식에서 반응속도상수 k 의 단위는?

정온 회분반응기(Batch reactor)에서 A 라는 액체가 일차반응에 의해서 분해된다. 5분간 60% 의 A 가 분해 된다고 하면 90% 가 분해되려면 얼마나 오래 걸리는가?

직렬로 연결된 2개의 혼합반응기에서 다음과 같은 액상반응이 진행될 때 두 반응기의 체적 V₁ 과 V₂ 의 합이 최소가 되는 체적비 V₁/V₂ 에 관한 설명으로 옳은 것은? (단, V₁ 은 앞에 설치된 반응기의 체적이다.)

액상 직렬 반응 A → R → S 에서 R 이 목표 생성물이다. 이 반응을 플러그 흐름 반응기에서 진행시켜 최대의 R을 얻고자 할 때 반응기의 크기에 관한 설명을 h가장 옳은 것은?

반응물 A 는 1차 반응 A → R 에 의해 분해된다. 서로 다른 2개의 플러그 흐름 반응기에 다음과 같이 반응물의 주입량을 달리하여 분해 실험을 하였다. 두 반응기로부터 동일한 전화율 80% 를 얻었을 경우 두 반응기의 부피비 V₂/V₁ 은 얼마인가? (단, F_A₀ 는 공급몰 속도이고 C_A₀ 는 초기 농도 이다.) 반응기 1 : FA0 = 1, CA0 = 1 반응기 2 : FA0 = 2, CA0 = 1

회분식 반응기에서 반응시간이 t_F 일 때 C_A/C_A₀ 의 값을 F라 하면 반응차수 n 과 t_F 의 관계를 옳게 표현한 식은? (단, k 는 반응속도상수 이고, n ≠ 1 이다.)

정용 회분식 반응기에서 단분자형 0차 비가역 반응에서의 반응이 지속되는 시간 t 의 범위는? (단, C_A₀ 는 A 성분의 초기농도, k 는 속도상수를 나타낸다.)

다음의 A 와 B 가 참여하는 기초반응에 의해서 목적 생성물 R 과 동시에 부생성물 U, V 를 생성한다. R 로의 전화를 촉진시키기 위한 각 반응물의 농도는? (단, 물질의 가격, 원하는 전화율, 순환의 가능성 등의 인자는 여기서는 고려하지 않는다.)

CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)의 체류시간 분포를 측정하기 위해서 계단입력과 펄스입력을 이용하였다. 다음 중 틀린 것은?

관형 반응기를 다음과 같이 연결하였을 때 A 쪽 반응기들의 전화율과 B 쪽 반응기들의 전화율이 같기 위하여 B 쪽으로의 전체 공급 속도에 대한 분율은 얼마인가?

나프탈렌에서 산화반응에 의해 무수푸탈산이 얻어진다. 다음 중 틀린 것은?

균일계 1차 액상반응이 회분 반응기에서 일어날 때 전화율과 반응시간의 관계를 옳게 나타낸 것은?

연도별