9급 지방직 공무원 화학공학일반(2012. 5. 12.) 시험일자 : 2012년 5월 12일
1. 기본단위를 길이 L, 질량 M, 시간 T로 표시하고 유도단위를 MxLyTz로 표현할 때, 각 물리량에 대한 유도단위의 표현으로 옳지 않은 것은?
- ① 힘 MLT-2
- ② 압력 ML-1T-2
- ③ 에너지 ML2T-1
- ④ 일률 ML2T-3
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2. 이동과정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 운동량 이동의 추진력은 점도차이다.
- ② Fourier 법칙은 열 이동을 서술하는 법칙이다.
- ③ Newton 법칙은 운동량 이동을 서술하는 법칙이다.
- ④ 열 이동의 추진력은 온도차이다.
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3. 분체재료의 유동층반응기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 유동층반응기는 분체재료의 최소유동화속도 이상에서 운전되어야 한다.
- ② 분체재료의 유동에 따른 부반응 발생이 심하다.
- ③ 기체와 고체입자의 접촉이 균일하므로 제품의 질이 균일하다.
- ④ 유동층반응기 내부의 압력강하는 비교적 균일하다.
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4. 증류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 기화, 응축을 반복하여 비등점이 서로 다른 액체 혼합물을 분리하는 조작이다.
- ② 환류비가 감소함에 따라 단수는 감소한다.
- ③ 최소환류비는 이론 단수가 무한대일 때의 환류비이다.
- ④ 최적환류비는 운전비용이 최소가 되는 환류비이다.
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5. 타이어의 게이지 압력이 30 psi일 때, 타이어의 절대압력은? (단, 타이어는 해수면과 동일한 높이의 지면에 있다)
- ① 약 1기압
- ② 약 2기압
- ③ 약 3기압
- ④ 약 4기압
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6. 20°C에서 부피유속 Q＝0.314ℓ/sec로 유체 A가 내경 D＝2cm인 수평의 원통관에서 흐를 때 발생하는 압력 구배(△P/L)는? (단, 20°C에서 A의 밀도는 1.0g/cm3, 마찰계수 f＝0.008이다)
- ① 60 (dynes cm-2)/cm
- ② 70 (dynes cm-2)/cm
- ③ 80 (dynes cm-2)/cm
- ④ 90 (dynes cm-2)/cm
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7. 유체의 성질에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 기체의 점도는 온도가 증가할 때 감소한다.
- ② 운동점도(kinematic viscosity)는 유체의 점도를 밀도로 나눈 값이다.
- ③ 전단응력(shear stress)은 전단력(shear force)을 전단면적(shear area)으로 나누어 준 값이다.
- ④ poise는 점도의 단위이며 [g/cm sec]에 해당한다.
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8. 유체의 종류에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① Dilatant 유체는 속도 구배에 따라 점도가 증가하는 유체이다.
- ② Thixotropic 유체는 점도가 시간에 따라 증가하는 유체이다.
- ③ Bingham 유체는 작은 전단응력에는 무한대로 저항하지만 전단응력이 항복점(τ0)을 넘어서면 쉽게 흐른다.
- ④ Newtonian 유체는 전단응력이 속도 구배에 비례하는 유체이다.
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9. 벤젠의 중량분율이 0.55, 톨루엔의 중량분율이 0.45인 혼합원료를 증류탑에서 2,000 kg/h로 처리하여, 탑상부에서 중량분율이 0.95인 벤젠과 탑하부에서는 중량분율이 0.85인 톨루엔으로 각각 분리하고자 할 때, 탑상부와 탑하부의 유출액량[kg/h]은? (단, 원료는 비등상태의 액으로 공급되고, 조업압력은 1 atm이다)
- ① 탑상부: 900, 탑하부: 1,100
- ② 탑상부: 1,000, 탑하부: 1,000
- ③ 탑상부: 1,100, 탑하부: 900
- ④ 탑상부: 1,200, 탑하부: 800
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10. 제품의 총생산비와 제품을 판매하여 생긴 총수입이 일치하는 것을 설명하는 용어는?
- ① 고정자본투자
- ② 손익분기점
- ③ 제조비
- ④ 비용지수
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11. 80°C에서 순수한 톨루엔과 벤젠의 증기압이 50kPa과 100kPa이다. 톨루엔과 벤젠의 혼합용액에서 벤젠의 몰분율이 0.6일 때, 액체상과 평형을 이루는 기체상에서의 벤젠의 몰분율은? (단, 용액의 온도는 80°C이며, 이상용액이다)
- ① 0.25
- ② 0.33
- ③ 0.66
- ④ 0.75
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12. 화학공정에 대한 고정자본 투자항목 중에서 직접비에 해당되지 않는 것은?
- ① 장치구입
- ② 계장 및 제어
- ③ 서비스 설비
- ④ 엔지니어링 및 관리비
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13. Stokes 법칙에 따라 침전하는 부유물질의 속도가 작아지는 경우는? (단, 부유물질은 구형입자이다)
- ① 부유물질 입자의 밀도가 클 경우
- ② 부유물질 입자의 직경이 클 경우
- ③ 처리수의 밀도가 작을 경우
- ④ 처리수의 점도가 클 경우
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14. 흐르는 유체의 국부속도를 측정하기에 가장 적합한 것은?
- ① 피토관(pitot tube)
- ② 마노미터(manometer)
- ③ 로터미터(rotameter)
- ④ 오리피스미터(orifice meter)
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15. A→B 반응에 대한 속도식이 －r＝kCA2로 주어져 있다. 이 반응이 정용회분식 반응기에서 90%의 전환율에 도달하기 위해 필요한 시간[min]은? (단, A의 초기농도 CA0＝2 mole /ℓ이고, 반응속도상수 k ＝0.01ℓ/ mole sec이다)
- ① 2.5
- ② 5.0
- ③ 7.5
- ④ 10
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16. 100°C로 가열된 평판에 10°C의 공기를 불어넣을 때 평판을 통한 열전달률[W]은? (단, 평판의 면적은 2m2이고, 대류열전달 계수는 25W/m2°C이다)
- ① 1,125
- ② 2,250
- ③ 4,500
- ④ 9,000
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17. 액체가 흐르고 있는 내경이 50mm이고 외경이 56mm인 파이프를 바깥쪽에서 기체로 가열하고 있다. 파이프 안쪽 액체측과 파이프 바깥쪽 기체측의 경막 열전달 계수는 각각 500 W/m2⋅°C, 40W/m2⋅°C이며 파이프의 열전도도는 60W/m oC일 때, 총괄 열전달계수[W/m2⋅°C]는? (단, 액체, 기체와 접촉하는 파이프의 면적은 같다)
- ① 0.027
- ② 0.054
- ③ 18.5
- ④ 36.9
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18. 다음과 같은 식으로 표현되는 정상상태 1차원 열확산(thermal diffusion) 식에서 한쪽 경계면이 단열되어 있다고 가정할 때, 경계조건으로 적당한 것은? (단, k와 h는 각각 열전도도와 열전달계수이다)
- ① T=T0
- ②
- ③
- ④
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19. 열전도도(thermal conductivity)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ① 열확산도(thermal diffusivity)는 열전도도를 밀도로 나눈 값이다.
- ② 고체의 열전도도는 액체와 기체의 열전도도보다 크다.
- ③ [cal/cm⋅°C⋅sec]는 열전도도의 단위이다.
- ④ 기체의 열전도도는 온도에 따라 증가한다.
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20. 표준상태에서 프로판(C3H8) 가스 1ℓ를 완전 연소시키는데 필요한 공기의 부피[ℓ]는? (단, 산소는 공기 중에 부피비율로 20% 존재한다)
- ① 1
- ② 5
- ③ 25
- ④ 50
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