화공기사(구)(구) 필기 기출문제복원 (2003-08-31)

화공기사(구)(구) 2003-08-31 필기 기출문제 해설

이 페이지는 화공기사(구)(구) 2003-08-31 기출문제를 CBT 방식으로 풀이하고 정답 및 회원들의 상세 해설을 확인할 수 있는 페이지입니다.

화공기사(구)(구)
(2003-08-31 기출문제)

목록

1과목: 화공열역학

1. Van der Waals식을 이용하여 실제기체의 를 구한 결과로서 맞는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • Van der Waals 상태 방정식으로부터 내부 에너지 $U$의 부피 변화에 따른 편미분 값을 구하는 문제입니다.
    $$(\partial U / \partial V)_T = T (\partial P / \partial T)_V - P$$
    $$(\partial U / \partial V)_T = T (\frac{R}{V-b}) - (\frac{RT}{V-b} - \frac{a}{V^2})$$
    $$(\partial U / \partial V)_T = \frac{a}{V^2}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2. 열역학 법칙에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. 계의 총괄에너지 변화에 외계의 총괄에너지 변화를 더하면 영이 된다.
  2. 에너지는 여러 가지 형태를 가질 수 있지만 총괄에너지의 총량은 일정하다.
  3. 어떠한 순환과정에 의해서도 계가 흡수한 열을 완전히 일로 변환시키는 것은 불가능하다.
  4. 가역단열과정에서 계의 엔트로피 변화는 항상 양의 값을 갖는다.
(정답률: 알수없음)
  • 가역단열과정은 열 출입이 없고($$dQ = 0$$) 가역적인 과정이므로 엔트로피 변화가 $0$인 등엔트로피 과정입니다. 따라서 계의 엔트로피 변화가 항상 양의 값을 갖는다는 설명은 틀렸습니다.

    오답 노트
    계의 총괄에너지 변화에 외계의 총괄에너지 변화를 더하면 영이 된다: 에너지 보존 법칙(열역학 제1법칙) 설명
    에너지는 여러 가지 형태를 가질 수 있지만 총괄에너지의 총량은 일정하다: 에너지 보존 법칙 설명
    어떠한 순환과정에 의해서도 계가 흡수한 열을 완전히 일로 변환시키는 것은 불가능하다: 열역학 제2법칙(켈빈-플랑크 서술) 설명
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3. 화학반응에서 정방향으로 반응이 계속 일어나는 경우는? (단, Δ G는 Gibbs free energy 변화임)

  1. Δ G = Kc
  2. Δ G = 0
  3. Δ G > 0
  4. Δ G < 0
(정답률: 알수없음)
  • 깁스 자유 에너지 변화 $\Delta G$가 0보다 작을 때 반응은 자발적으로 정방향으로 진행됩니다.

    오답 노트
    $\Delta G = 0$: 화학 평형 상태
    $\Delta G > 0$: 역방향으로 자발적 진행
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4. 수증기 3㎏mole 이 2㎏/㎝2, 290℃의 상태하에서 10㎏/㎝2까지 등온 압축하는데 제거하여야 할 열량은 몇㎉인가? (단, 처음 상태의 S1 = 1.9645㎉/㎏, 최종상태의 S2 =1.7038㎉/㎏이다.)

  1. -6927.2
  2. -7927.2
  3. -8927.2
  4. -9729.2
(정답률: 알수없음)
  • 등온 과정에서 제거해야 할 열량은 엔트로피 변화량에 온도를 곱하여 계산합니다. 수증기의 분자량은 $18\text{ g/mol}$이므로 $3\text{ kmol}$은 $3 \times 18 = 54\text{ kg}$입니다.
    ① [기본 공식] $Q = m \times (S_{2} - S_{1}) \times T$
    ② [숫자 대입] $Q = 54 \times (1.7038 - 1.9645) \times (290 + 273.15)$
    ③ [최종 결과] $Q = -7927.2\text{ kJ}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5. 어떤 연료의 발열량이 10000㎉/㎏일때 이 연료 1㎏이 연소해서 30%가 유용한 일로 바뀔수 있다면 500㎏의 무게를 올릴 수 있는 높이는 약 얼마인가?

  1. 25m
  2. 250m
  3. 2.5㎞
  4. 25㎞
(정답률: 알수없음)
  • 연료의 총 발열량 중 유효하게 전환된 에너지가 물체의 위치 에너지로 전환된다는 원리를 이용합니다.
    ① [기본 공식] $mgh = \text{발열량} \times \text{질량} \times \text{효율}$
    ② [숫자 대입] $500 \times 9.8 \times h = 10000 \times 1000 \times 1 \times 0.3$
    ③ [최종 결과] $h = 612.2$
    단, 문제의 의도상 중력가속도를 $10\text{m/s}^2$으로 계산하거나 단순 에너지 환산($1\text{cal} \approx 4.184\text{J}$)을 적용하면 $h \approx 2500\text{m}$가 도출됩니다. 따라서 높이는 $2.5\text{km}$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6. 내부 에너지 10㎉, 압력이 1atm,부피가 1m3인 계의 엔탈피는?

  1. 10㎉
  2. 14㎉
  3. 24㎉
  4. 34㎉
(정답률: 알수없음)
  • 엔탈피는 내부 에너지에 압력과 부피의 곱을 더한 값으로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $H = U + PV$
    ② [숫자 대입] $H = 10 \text{ kcal} + (1 \text{ atm} \times 1 \text{ m}^3 \times 101.325 \text{ J/L} \div 4184 \text{ J/kcal})$ (단, $1 \text{ atm} \cdot \text{m}^3 \approx 24 \text{ kcal}$ 적용)
    ③ [최종 결과] $H = 34 \text{ kcal}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

7. 열용량이 Cp인 물질이 정압하에서 온도 T1에서 T2까지 변화할 때 엔트로피(Entropy)변화량은?

  1. Cp(T2-T1)
(정답률: 알수없음)
  • 정압 하에서 물질의 온도 변화에 따른 엔트로피 변화량은 열용량과 온도의 로그 함수 관계로 정의됩니다.
    $$\Delta S = \int_{T_1}^{T_2} \frac{C_p}{T} dT$$
    $$\Delta S = C_p \ln \frac{T_2}{T_1}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

8. 다음의 각 냉동 사이클 가운데 1 냉동톤당 냉동제의 순환량이 가장 적게 필요한 것은?

  1. Carnot 냉동 사이클
  2. 공기 냉동 사이클
  3. 증기-압축냉동 사이클(팽창 밸브 설치)
  4. 증기-압축냉동 사이클(팽창 엔진 설치)
(정답률: 알수없음)
  • 냉동제 순환량은 단위 냉동톤당 냉동제가 흡수하는 냉동효과가 클수록 줄어듭니다.
    증기-압축냉동 사이클에서 팽창 밸브 대신 팽창 엔진을 설치하면, 팽창 과정에서 일을 회수함과 동시에 냉동제의 엔탈피를 더 낮출 수 있어 냉동효과가 극대화됩니다.
    따라서 동일한 냉동 능력을 낼 때 필요한 냉동제의 순환량이 가장 적습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

9. 어떤 유체가 장치속으로 1.8㎞/min의 유속으로 들어간다. 이 유체가 장치를 어떤 속도로 떠나야 들어가고 나갈때의 운동에너지의 차가 그 유체의 1㎉/㎏에 해당하겠는가?

  1. 5.76㎞/min
  2. 6.24㎞/min
  3. 9.63㎞/min
  4. 11.57㎞/min
(정답률: 알수없음)
  • 유체의 운동에너지 변화량 공식을 사용하여 나가는 속도를 구합니다. 에너지 차이는 나중 운동에너지에서 처음 운동에너지를 뺀 값입니다.
    ① [기본 공식] $\Delta E = \frac{1}{2}(v_2^2 - v_1^2)$
    ② [숫자 대입] $1000 = \frac{1}{2}(v_2^2 - 30^2)$
    ③ [최종 결과] $v_2 = 96.3\text{ m/s} = 5.76\text{ km/min}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

10. 이상용액에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 혼합에 따른 엔탈피 및 엔트로피의 변화가 없다.
  2. 모든 농도범위에서 Lewis-Randall법칙이 성립된다.
  3. 용액중 한 성분의 부분 몰용적은 그 성분이 순수한 상태에서 갖는 몰용적과 같다.
  4. 용액속에서의 분자간의 인력은 서로 같은 분자간의 인력이나 서로 다른 분자간의 인력이 모두 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상용액은 서로 다른 분자 간의 인력과 같은 분자 간의 인력이 동일하여, 혼합 시 엔탈피 변화($$\Delta H_{mix} = 0$$)는 없지만, 무질서도 증가로 인해 엔트로피 변화($\Delta S_{mix} > 0$ )는 반드시 발생합니다.

    오답 노트
    모든 농도범위에서 Lewis-Randall법칙 성립: 이상용액의 정의에 부합함
    부분 몰용적 동일: 이상용액의 부피 변화가 없음을 의미함
    분자간 인력 동일: 이상용액이 성립하기 위한 기본 전제임
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

11. Diesel기관과 Otto기관의 차이점에 관한 설명 중 틀린 것은?

  1. Diesel기관이 Otto기관보다 압축과정에서의 온도가 충분히 높아서 연소가 자발적으로 시작한다.
  2. 같은 압축비를 사용하면 Otto기관이 Diesel기관보다 효율이 높다.
  3. Diesel기관은 Otto기관보다 미리 점화하게 되므로 얻을 수 있는 압축비에 한계가 있다.
  4. Diesel기관은 연소공정이 거의 일정한 압력에서 일어날 수 있도록 서서히 연료를 주입한다.
(정답률: 알수없음)
  • Diesel기관은 압축 착화 방식으로, Otto기관보다 훨씬 높은 압축비를 사용할 수 있는 것이 특징입니다. 미리 점화되어 압축비에 한계가 생기는 것은 오히려 Otto기관(가솔린 기관)의 노킹 현상에 해당합니다.

    오답 노트
    Diesel기관이 Otto기관보다 압축과정 온도가 높아 자발적 연소가 일어남: 옳은 설명
    같은 압축비일 때 Otto기관 효율이 더 높음: 옳은 설명
    Diesel기관은 정압 연소에 가깝게 연료를 서서히 주입함: 옳은 설명
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

12. Van der Waals 식에 따르는 1 몰의 기체를 17℃ 의 온도에서 등온가역과정으로 20 L에서 10 L로 압축할 때의 일은 몇 J 인가? (단, Van der Waals 식은 아래와 같이 표시된다. 이 때 a = 4 L2/atm-mol2, b = 0.027 L/mol, R = 8.314J/mol-K, 1 atm-Lr = 101.3 J )

  1. 1654.24 J
  2. -1654.24 J
  3. 1694.76 J
  4. -1694.76 J
(정답률: 알수없음)
  • Van der Waals 기체의 등온 가역 압축 일은 압력 식을 부피에 대해 적분하여 구합니다.
    ① [기본 공식] $W = -\int_{V_{1}}^{V_{2}} P \, dV = -\int_{V_{1}}^{V_{2}} ( \frac{nRT}{V-nb} - \frac{n^{2}a}{V^{2}} ) dV$
    ② [숫자 대입] $W = - [ nRT \ln(V-nb) + \frac{n^{2}a}{V-nb} ]_{20}^{10}$
    $$W = - [ (1 \times 8.314 \times 290 \times \ln(10-0.027)) - (1 \times 8.314 \times 290 \times \ln(20-0.027)) + \dots ]$$
    계산 시 압축 과정이므로 일의 부호는 음수가 됩니다.
    ③ [최종 결과] $W = -1654.24\text{ J}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

13. C(s) + O2(g) → CO2(g) : △H1 = -94050 kcal/kmolㆍCO2CO(g)+1/2 O2(g) → CO2(g):△H2 = -67640 kcal/kmolㆍCO2 위와 같은 반응을 알고 있을 때 다음 반응열은 얼마인가?

  1. -37025 kcal/kmolㆍCO2
  2. -26410 kcal/kmolㆍCO2
  3. -74050 kcal/kmolㆍCO2
  4. +26410 kcal/kmolㆍCO2
(정답률: 알수없음)
  • 헤스의 법칙을 이용하여 주어진 두 반응식을 조합해 목표 반응식인 $C(s) + \frac{1}{2} O_2(g) \rightarrow CO(g)$의 반응열을 구합니다. 첫 번째 반응식에서 두 번째 반응식을 빼면 목표 식이 도출됩니다.
    ① [기본 공식] $\Delta H = \Delta H_1 - \Delta H_2$
    ② [숫자 대입] $\Delta H = -94050 - (-67640)$
    ③ [최종 결과] $\Delta H = -26410$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

14. 어떤 계가 단일 초기평형상태에서 두 개의 과정으로, 하나는 가역적으로 다른 하나는 비가역적으로 똑같은 최종 평형상태로 변한다. 이들 과정의 △S가 계에 어떻게 관계 하는가?

  1. △Sirr = △Srev.
  2. △Sirr > △Srev.
  3. △Sirr < △Srev.
  4. 알 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • 엔트로피($S$)는 상태 함수이므로, 경로(가역 또는 비가역)에 상관없이 초기 상태와 최종 상태가 같다면 엔트로피 변화량($\Delta S$)은 동일합니다. 따라서 $\Delta S_{irr} = \Delta S_{rev}$가 성립합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

15. 1 mole의 이상기체가 등온하에서 10 atm에서 1 atm로 팽창된 때의 entropy의 변화는 몇㎈/gㆍ㏖ K인가?

  1. 1.57
  2. 2.57
  3. 3.57
  4. 4.57
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체의 등온 팽창 시 엔트로피 변화량은 기체 상수와 압력 변화의 로그 값으로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta S = n R \ln \frac{P_1}{P_2}$
    ② [숫자 대입] $\Delta S = 1 \times 1.987 \times \ln \frac{10}{1}$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 4.57$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

16. 다음 중에서 같은 환산온도와 환산압력에서 압축인자가 가장 비슷한 것끼리 짝지워진 것은?

  1. 아르곤-크립톤
  2. 산소-질소
  3. 수소-헬륨
  4. 메탄-프로판
(정답률: 알수없음)
  • 압축인자($Z$)는 분자의 크기와 모양, 상호작용이 비슷할수록 유사한 경향을 보입니다. 아르곤(Ar)과 크립톤(Kr)은 모두 단원자 비활성 기체로, 화학적 성질과 분자 구조가 매우 유사하여 같은 환산온도와 환산압력에서 압축인자가 가장 비슷합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

17. 다음 중 열역학 제1법칙을 옳게 표현한 것은?

  1. 위치에너지와 운동에너지는 서로 반비례한다.
  2. 이상기체에만 적용되는 법칙이다.
  3. 엔트로피의 증가원리를 표현한 법칙이다.
  4. 에너지보존 법칙을 표현한 법칙이다.
(정답률: 알수없음)
  • 열역학 제1법칙은 에너지는 생성되거나 소멸되지 않고 그 형태만 변한다는 에너지보존 법칙을 정의한 것입니다.

    오답 노트
    엔트로피의 증가원리를 표현한 법칙: 열역학 제2법칙 설명
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

18. 일정온도와 일정압력에서 일어나는 화학반응의 평형판정 기준을 옳게 표현한 식은? (단, △는 반응물과 생성물의 관련성질 변화량이며, 아래첨자 tot은 총변화량을 나타내며, G = 깁스 자유에너지, H = 엔탈피이다.)

  1. (ΔGtot)T,P = 0
  2. (ΔHtot)T,P > 0
  3. (ΔGtot)T,P < 0
  4. (ΔHtot)T,P= 0
(정답률: 알수없음)
  • 일정 온도($T$)와 일정 압력($P$) 조건에서 화학 반응의 평형 상태는 깁스 자유에너지 변화량($\Delta G$)이 $0$이 되는 지점에서 결정됩니다. 따라서 $(\Delta G_{tot})_{T,P} = 0$이 평형 판정 기준이 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

19. 어떤 화학반응에 대한 Δ S° 는 Δ H° = Δ G° 인 온도에서 어떤 값을 갖겠는가?

  1. Δ S° > 0
  2. Δ S° < 0
  3. Δ S° = 0
(정답률: 알수없음)
  • 깁스 자유에너지 변화량 공식 $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$를 이용합니다. 문제에서 $\Delta H = \Delta G$인 조건이 주어졌으므로, $T\Delta S$ 항이 $0$이 되어야 합니다. 절대온도 $T$는 항상 양수이므로 $\Delta S = 0$이어야 합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta G = \Delta H - T\Delta S$
    ② [숫자 대입] $\Delta H = \Delta H - T\Delta S$
    ③ [최종 결과] $\Delta S = 0$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

20. 어떤 기체가 Joule Thomson Inversion point가 될수 있는 조건은?(단, 이다.)

  4. dH = 0
(정답률: 알수없음)
  • 줄-톰슨 반전점(Inversion point)은 등엔탈피 팽창 시 온도 변화가 없는 지점으로, 줄-톰슨 계수가 0이 되는 조건입니다.
    주어진 식 $dH = C_p dT + [V - T(\frac{\partial V}{\partial T})_P] dP$에서 등엔탈피($$dH = 0$$)이고 온도 변화가 없는($$dT = 0$$) 조건이 되려면, 압력 항의 계수가 0이어야 합니다.
    ① [기본 공식]
    $V - T(\frac{\partial V}{\partial T})_P = 0$
    ② [숫자 대입]
    $T(\frac{\partial V}{\partial T})_P = V$
    ③ [최종 결과]
    $\text{정답 이미지: } \langle \text{img src='https://cbtbank.kr/images/bm/bm20030831/bm20030831m20b1.gif'} \rangle$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

2과목: 화학공업양론

21. 다음은 수평도관의 흐름을 해석하는데 적용되는 기계적 에너지 수지식의 설명이다. 틀린 것은?

  1. 마찰손실은 에너지수지가 성립하기 위해 보충해주는 에너지양이다.
  2. 마찰손실이 증가하면 속도수두의 변화도 증가한다.
  3. 마찰손실이 감소하면 압력강하도 증가한다.
  4. 마찰손실이 증가하면 위치에너지 변화는 감소한다.
(정답률: 알수없음)
  • 수평도관에서는 높이 변화가 없으므로 위치에너지 변화는 0이며, 마찰손실과 관계없이 일정합니다.

    오답 노트
    마찰손실이 감소하면 압력강하도 함께 감소합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

22. 현재 전세계 에너지 소비율이 (energy consumption rate)이 7.1× 1012 W 라고 한다면, 이 양은 매년 몇 칼로리씩 소모되는 양인가?(단, 4.2J/cal 이다.)

  1. 2.2× 1020cal/year
  2. 5.3× 1019cal/year
  3. 3.2× 1019cal/year
  4. 4.3× 1020cal/year
(정답률: 알수없음)
  • 에너지 소비율(W)에 1년의 총 초(s)를 곱해 총 에너지(J)를 구한 뒤, 칼로리 환산 계수로 나눕니다.
    ① [기본 공식]
    $Q = \frac{P \cdot t}{C}$
    ② [숫자 대입]
    $Q = \frac{7.1 \cdot 10^{12} \cdot (365 \cdot 24 \cdot 3600)}{4.2}$
    ③ [최종 결과]
    $Q = 5.3 \cdot 10^{19} \text{ cal/year}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

23. 임계상태의 설명중 맞는 것은?

  1. 임계온도는 기상이 액상으로 바뀔 수 있는 최소 온도이다.
  2. 임계압력은 기상이 액상으로 바뀔 수 있는 최대 압력이다.
  3. 임계점에서 체적에 대한 압력의 이분값이 존재하지 않는다.
  4. 기상거동이 액상거동에 근접해 있는 상태이다.
(정답률: 알수없음)
  • 임계점은 액체와 기체의 구분이 없어지는 지점으로, 기상의 성질이 액상의 성질과 동일해지는 상태를 말합니다.

    오답 노트
    임계온도는 기상이 액상으로 바뀔 수 있는 최고 온도입니다.
    임계압력은 기상이 액상으로 바뀔 수 있는 최소 압력입니다.
    임계점에서는 체적에 대한 압력의 이분값이 존재하지 않는 것이 아니라, 액상과 기상의 비체적이 같아집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

24. 단일 증류탑을 이용하여 폐처리된 에탄올 25mol%와 물 75mol%의 혼합액 50kg mol/hr을 증류하여 85mol%의 에탄올을 회수해서 공정에 재사용하고, 나머지 잔액은 3mol%의 에탄올이 함유된 상태로 폐수처리 시키고자한다. 이 같은 증류탑을 통해 혼합액 중에 몇 %에 해당하는 양이 증류공정을 통해 회수가 되겠는가?

  1. 85%
  2. 88%
  3. 91%
  4. 93%
(정답률: 알수없음)
  • 전체 물질 수지와 에탄올 성분 수지를 이용하여 회수율을 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $F = D + W$
    $F \cdot x_F = D \cdot x_D + W \cdot x_W$
    ② [숫자 대입]
    $50 = D + W$
    $50 \cdot 0.25 = D \cdot 0.85 + (50 - D) \cdot 0.03$
    $12.5 = 0.85D + 1.5 - 0.03D$
    $11 = 0.82D \implies D = 13.41$
    회수율 $= \frac{D}{F} \cdot 100 = \frac{13.41}{50} \cdot 100$
    ③ [최종 결과]
    $= 26.8\%$
    (참고: 제시된 정답 91%는 성분 회수율 $\frac{D \cdot x_D}{F \cdot x_F} = \frac{13.41 \cdot 0.85}{12.5} \cdot 100 \approx 91.2\%$를 의미합니다.)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

25. 모터로 무게 900N인 벽돌짐을 30초내에 15m올리려 한다. 모터가 필요로 하는 최소한의 일률은?

  1. 250W
  2. 350W
  3. 450W
  4. 550W
(정답률: 알수없음)
  • 일률은 단위 시간당 수행한 일의 양으로, 무게(힘) $\times$이동거리 $\div$ 시간을 통해 구할 수 있습니다.
    ① [기본 공식] $P = \frac{F \times s}{t}$
    ② [숫자 대입] $P = \frac{900 \times 15}{30}$
    ③ [최종 결과] $P = 450$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

26. 포스겐가스를 만들기 위하여 CO가스 1.2몰(㏖)과 Cl2가스 1몰을 다음 반응식과 같이 촉매하에서 반응시킨다. 이 때 전환율이 90%이라면 반응후 총 몰수는?

  1. 1.2몰
  2. 1.1몰
  3. 1.3몰
  4. 1.4몰
(정답률: 알수없음)
  • 반응식 $\text{CO(g)} + \text{Cl}_2\text{(g)} \rightarrow \text{COCl}_2\text{(g)}$에서 한계 반응물을 찾아 반응 후 남은 몰수를 계산합니다. $\text{Cl}_2$가 1몰로 더 적으므로 한계 반응물이며, 전환율 90% 적용 시 반응한 몰수는 $1 \times 0.9 = 0.9\text{몰}$입니다.
    ① [기본 공식] $\text{총 몰수} = (n_{\text{CO}} - x) + (n_{\text{Cl}_2} - x) + x$
    ② [숫자 대입] $\text{총 몰수} = (1.2 - 0.9) + (1 - 0.9) + 0.9$
    ③ [최종 결과] $\text{총 몰수} = 1.3$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

27. 이상기체라고 가정할 때 단열공정(adiabatic process)에 대한 P-V-T(압력-부피-온도)의 관계가 올바른 것은? [단, k = (Cp/Cv)이다.]

  1. T2/T1 = (V1V2)K-1
  2. T2/T1 = (P2P1)K-1
  3. T2/T1 = (P2P1)(K-1)/K
  4. T2/T1 = (V1V2)(K-1)/K
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체의 단열공정에서 온도 $T$와 부피 $V$의 관계식은 $TV^{k-1} = \text{constant}$입니다. 이를 통해 두 상태의 비율을 구하면 $T_{2}V_{2}^{k-1} = T_{1}V_{1}^{k-1}$이 되며, $T_{2}/T_{1}$에 대해 정리하면 $T_{2}/T_{1} = (V_{1}/V_{2})^{k-1}$이 됩니다.
    따라서 $T_{2}/T_{1} = (V_{1}V_{2})^{k-1}$ 형태의 표현(지수 법칙 적용 시)이 올바른 관계를 나타냅니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

28. 평균 열용량이 CP인 이상기체를 T1에서 T2까지 일정압력과 일정용적에서 가열할 때 열용량 사이의 관계는?

  1. Δ U = dE - d(PV)
  2. CVΔ t = (Cp-R)Δ t
  3. Δ U = CVΔ t - W
  4. Δ U = RΔ T
(정답률: 알수없음)
  • 이상기체에서 정압 열용량 $C_P$와 정적 열용량 $C_V$의 관계식인 마이어의 관계식 $C_P - C_V = R$을 이용합니다.
    이를 변형하면 $C_V = C_P - R$이 되며, 온도 변화 $\Delta t$를 곱하면 $C_V \Delta t = (C_P - R) \Delta t$가 성립합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

29. 압축계수 Z는 이상기체 법칙에서 PV=ZNRT로 놓아서 정의된 계수로 옳은 것은?

  1. Z는 이상기체의 경우 1이다.
  2. Z는 실제기체의 경우 1이다.
  3. 일반화시킨 즉 환산연수로는 정의할 수 없다.
  4. Z는 그의 단위가 R값의 역수이다.
(정답률: 알수없음)
  • 압축계수 $Z$는 실제 기체가 이상 기체 법칙에서 얼마나 벗어났는지를 나타내는 척도로, 이상 기체의 경우 $Z = 1$이 됩니다.

    오답 노트
    실제기체: 분자 간 상호작용과 분자 자체 부피로 인해 $Z \neq 1$
    단위: $Z$는 무차원 수(단위 없음)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

30. 벤젠의 표준 총 발열량(고발열량)은 -780980㎈/g-㏖이고, 표준 진발열량(저발열량)은 -749423㎈/g-㏖이다. 이 때 물의 증발 잠열은?

  1. -1530403㎈/g-㏖
  2. 31557㎈/g-㏖
  3. 10519㎈/g-㏖
  4. 1530403㎈/g-㏖
(정답률: 알수없음)
  • 고발열량(HHV)과 저발열량(LHV)의 차이는 연소 생성물 중 물의 증발 잠열에 해당합니다.
    ① [기본 공식] $\text{잠열} = \text{고발열량} - \text{저발열량}$
    ② [숫자 대입] $\text{잠열} = (-780980) - (-749423)$
    ③ [최종 결과] $-31557$ (절대값 기준 $31557$이나, 문제의 정답지 구성상 계산 방식에 따른 차이가 있을 수 있으며 제시된 정답 $10519$는 일반적인 벤젠 연소식의 물 생성량 $\text{mol}$을 고려한 계산 결과입니다. $\text{mol}$당 잠열을 구하기 위해 $\frac{31557}{3} \approx 10519$)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

31. 비엔탈피의 설명 중 틀린 것은?

  1. 물질의 열역학적 상태변화를 규정짓는 특성치이다.
  2. 비엔탈피변화는 비내부에너지, 압력 및 비용에 의해 결정된다.
  3. 비엔탈피변화는 일반적으로 일정압력하의 열용량과 온도차에 의해 결정된다.
  4. 비엔탈피변화는 일반적으로 일정부피하의 열용량과 온도차에 의해 결정된다.
(정답률: 알수없음)
  • 비엔탈피 변화는 일반적으로 일정 압력 조건에서의 열용량($C_p$)과 온도 변화의 곱으로 결정됩니다.

    오답 노트
    일정부피하의 열용량과 온도차에 의해 결정된다: 이는 비내부에너지 변화에 대한 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

32. 다음 중 이상기체 상수 R 에 해당하는 값은?

(정답률: 알수없음)
  • 이상기체 상수 $R$은 기체의 압력, 부피, 온도, 몰수 사이의 관계를 나타내는 상수로, 주어진 단위 조합에서 값은 $62.32$입니다.
    정답:
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

33. 연속 정류탑에 의하여 알코올을 정류한다. feed의 농도는 35% EtOH이고 탑상 유출물은 85% EtOH, 탑저에서 5% EtOH로 분류한다면, feed 1㎏당 탑상 유출물의 ㎏수는?

  1. 0.215
  2. 0.375
  3. 0.450
  4. 0.530
(정답률: 알수없음)
  • 전체 물질 수지와 알코올 성분 수지를 이용하여 탑상 유출물량을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $F = D + W$ $$F \cdot x_F = D \cdot x_D + W \cdot x_W$$
    ② [숫자 대입] $1 = D + W$ $$1 \cdot 0.35 = D \cdot 0.85 + (1 - D) \cdot 0.05$$
    ③ [최종 결과] $D = 0.375$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

34. 다음 중 에너지 단위는?

  1. Paㆍm3
  2. Watt
  3. N/m2
  4. Joule/s
(정답률: 알수없음)
  • 에너지의 단위는 힘 $\times$ 거리의 차원을 가집니다. $\text{Pa} \cdot \text{m}^3$는 $\frac{\text{N}}{\text{m}^2} \cdot \text{m}^3 = \text{N} \cdot \text{m} = \text{Joule}$이 되어 에너지 단위가 됩니다.

    오답 노트
    Watt: 전력 단위
    $\text{N}/\text{m}^2$: 압력 단위
    $\text{Joule}/\text{s}$: 전력 단위
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

35. 18℃의 물 500g을 80℃로 온도를 높이는데 발열량 5200㎉/m3의 기체 연료 12L가 소비되었다. 연료가 완전히 연소하였다면 열손실은?

  1. 25.2 %
  2. 30.2 %
  3. 50.3 %
  4. 70.5 %
(정답률: 알수없음)
  • 물에 흡수된 열량과 연료가 발생시킨 총 열량을 비교하여 손실된 열량의 비율을 구하는 문제입니다.
    먼저 물의 비열 $1\text{cal/g}\cdot\text{℃}$를 이용하여 물이 얻은 열량을 계산하고, 연료의 발열량과 부피를 곱해 총 발생 열량을 계산합니다.
    ① [물 흡수 열량] $Q_{in} = m \times c \times \Delta T$
    ② [숫자 대입] $Q_{in} = 500 \times 1 \times (80 - 18) = 31000\text{cal}$
    ③ [연료 발생 열량] $Q_{total} = 5200 \times 12 = 62400\text{cal}$
    ④ [열손실률] $\text{Loss} = \frac{Q_{total} - Q_{in}}{Q_{total}} \times 100$
    ⑤ [숫자 대입] $\text{Loss} = \frac{62400 - 31000}{62400} \times 100$
    ⑥ [최종 결과] $\text{Loss} = 50.3\%$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

36. 암모니아 합성 공정의 조작에서 1:3의 N2, H2 혼합물을 반응기에 급송하였더니 30%가 NH3 로 변환하였다. 생성한 NH3는 응축시켜 분리하고 미반응 기체는 반응기로 재순환을 시켰다. 처음 N2-H2 혼합물은 100 에 대하여 0.2비로 Ar을 포함하고 있다. 반응기에 들어가는 Ar의 허용한도는 N2-H2 100 용적에 대하여 5 라고 한다면 제거해야 할 순환율의 분율은 얼마인가?

  1. 0.013
  2. 0.23
  3. 2.24
  4. 25.4
(정답률: 알수없음)
  • 불활성 기체인 Ar의 물질 수지 식을 통해 제거해야 할 순환율의 분율을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $B = \frac{F \times x_{Ar}}{R \times x_{Ar, limit} - F \times x_{Ar}}$
    ② [숫자 대입] $B = \frac{100 \times \frac{0.2}{100}}{5 - 100 \times \frac{0.2}{100}}$
    ③ [최종 결과] $B = 2.24$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

37. 몰 증발잠열을 구할 수 있는 방법중 두가지 물질의 증기압을 동일 온도에서 비교하여 대수좌표에 나타낸 것은?

  1. Duhring plot
  2. Othmer plot
  3. Cox chart
  4. Watson plot
(정답률: 알수없음)
  • Othmer plot은 서로 다른 물질의 증기압을 동일 온도에서 비교하여 대수 좌표에 나타냄으로써 몰 증발잠열을 구할 수 있게 한 도표입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

38. 카르노(carnot)기관이 열을 고열원에서 125kcal를 받고 저열원에서 75kcal를 배출할 때, 이 열기관의 효율은?

  1. 20%
  2. 30%
  3. 40%
  4. 50%
(정답률: 알수없음)
  • 열기관의 효율은 고열원에서 흡수한 열량 중 실제로 일로 변환된 에너지의 비율을 의미합니다.
    ① [기본 공식] $\eta = \frac{Q_H - Q_L}{Q_H}$
    ② [숫자 대입] $\eta = \frac{125 - 75}{125}$
    ③ [최종 결과] $\eta = 0.4$
    따라서 효율은 $40\%$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

39. 화학공정을 통해 얻어진 자료가 연속적인 변수값을 나타낸다. 자료해석을 위해 평균값을 계산하려고 하는데 다음중 어떤 유형의 평균값을 이용하는 것이 가장 바람직하겠는가?

  1. 가중평균
  2. 기하평균
  3. 대수평균
  4. 산술평균
(정답률: 알수없음)
  • 화학공정에서 얻어진 연속 변수 자료의 경우, 각 데이터가 전체 평균에 기여하는 중요도나 빈도가 다를 수 있으므로 이를 반영하여 계산하는 가중평균을 사용하는 것이 가장 바람직합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

40. 다음식은 Van der Waals의 실존기체의 상태식으로 제안된식이다. 이 식에서 a의 단위는 다음 어느 것인가?

  2. Nㆍm2
  4. Nㆍm4
(정답률: 알수없음)
  • Van der Waals 상태 방정식에서 압력 항인 $P$와 $\frac{a}{V^2}$은 단위가 같아야 합니다. 압력의 단위가 $\frac{\text{N}}{\text{m}^2}$이므로, $\frac{a}{V^2}$ 또한 $\frac{\text{N}}{\text{m}^2}$이 되어야 합니다.
    ① [기본 공식] $a = P \times V^2$
    ② [숫자 대입] $a = \frac{\text{N}}{\text{m}^2} \times (\text{m}^3)^2$
    ③ [최종 결과] $a = \text{N} \cdot \text{m}^4$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

3과목: 단위조작

41. 장치설계에서 이론단수(theoretical stage)가 의미하는 것은?

  1. 평형이 이루어지는 수
  2. 조작회수
  3. 처리하는 회수
  4. 탑의 실제단수
(정답률: 알수없음)
  • 이론단수(theoretical stage)란 각 단에서 기상과 액상이 완전히 평형 상태에 도달한다고 가정했을 때 필요한 단의 수를 의미합니다. 즉, 평형이 이루어지는 수입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

42. 내경이 10㎝인 곧은 pipe 속으로 유체가 도입된다. 이 유체의 NRe가 2,000일 때 전이길이(transition length)는?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 15m
  4. 20m
(정답률: 알수없음)
  • 전이길이(transition length)는 유동이 완전히 발달하기까지 필요한 길이로, 레이놀즈 수($Re$)와 관경($D$)의 관계를 통해 구할 수 있습니다. 일반적으로 $L/D = 0.05 Re$ 공식을 적용합니다.
    ① [기본 공식] $L = 0.05 \times Re \times D$
    ② [숫자 대입] $L = 0.05 \times 2000 \times 0.1$
    ③ [최종 결과] $L = 10$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

43. 순수한 물 20℃의 점도는?

  1. 1[g/㎝ㆍsec]
  2. 1[cP]
  3. 1[Paㆍs]
  4. 1[㎏/mㆍsec ]
(정답률: 알수없음)
  • 20℃ 순수한 물의 점도는 약 $1\text{ cP}$ (centipoise)입니다. 이는 유체역학 및 화학공학에서 표준적으로 사용되는 물리적 상수 값입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

44. absorption factor method를 이용하여 이상단수를 구할 수 있는 경우는?

  1. 조작선이 직선이면 평형선이 직선이 아니라도 구할 수 있다.
  2. 조작선이 직선이 아니라도 평형선이 직선이면 된다.
  3. 조작선과 평형선이 직선이어야 한다.
  4. 조작선과 평형선에 관계없이 공급선이 직선이면 된다
(정답률: 알수없음)
  • 흡수 인자법(absorption factor method)은 조작선과 평형선이 모두 직선이라는 가정하에 해석적 방법으로 이상단수를 계산하는 방식입니다. 따라서 조작선과 평형선이 직선이어야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

45. 가열된 평판위로 Prandtl 수가 1보다 큰 액체가 흐를 때 수력학적 경계층 두께δ h와 열전달 경계층 두께 δ T와의 관계로 옳은 것은?

  1. δ h＞δ T
  2. δ h＜δ T
  3. δ h=δ T
  4. Prandtl 수 만으로는 알 수 없다.
(정답률: 알수없음)
  • Prandtl 수( $Pr$)는 운동량 확산 계수(동점도)와 열 확산 계수의 비를 나타냅니다. $$Pr > 1$$인 경우 운동량 확산이 열 확산보다 빠르게 일어나므로, 수력학적 경계층 두께가 열전달 경계층 두께보다 더 두껍게 형성됩니다.
    따라서 $\delta_h > \delta_T$가 성립합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

46. 다음 중 Nusselt Number는? (단, h:전열계수, D:지름, k:열전도도, ρ :밀도, Cp:비열, ν :동점도, α :열확산도)

  1. hD/k
  2. k/ρ Cp
  3. ν /α
  4. ν /D
(정답률: 알수없음)
  • Nusselt Number( $Nu$)는 대류 열전달과 전도 열전달의 비를 나타내는 무차원 수로, 전열계수, 대표 길이(지름), 열전도도의 관계로 정의됩니다.
    ① [기본 공식] $Nu = \frac{hD}{k}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

47. plait point 에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 이 점에서 2 상이 1 상이 된다.
  2. 이 점에서는 추출이 불가능하다.
  3. Tie line 의 길이가 0 이다.
  4. 이 점을 경계로 추제성분이 많은 쪽이 추잔상이다.
(정답률: 알수없음)
  • Plait point는 액-액 추출 평형도에서 Tie line들이 수렴하는 점으로, 이 점에서는 두 상의 조성이 같아져 하나의 상이 됩니다. 따라서 이 점을 경계로 성분이 나뉘는 것이 아니라, 두 상이 구분되지 않는 지점입니다.

    오답 노트
    이 점에서 2 상이 1 상이 된다: Plait point의 정의임
    이 점에서는 추출이 불가능하다: 두 상의 조성이 같아 분리가 안 됨
    Tie line 의 길이가 0 이다: 두 상의 조성이 일치하는 지점이므로 맞음
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

48. 천연가스를 상온 상압에서 300 m3/min 를 파이프로 통하여 수송한다. 이 조건에서 공정 파이프 라인(line) 의 최적 유속이 2 m/sec 라고 하면 사용관의 최적 직경은?

  1. 1.4(m)
  2. 1.8(m)
  3. 2.1(m)
  4. 2.5(m)
(정답률: 알수없음)
  • 유량은 단면적과 유속의 곱으로 나타낼 수 있으며, 이를 통해 파이프의 직경을 구할 수 있습니다. 유량 단위는 $\text{m}^3\text{/min}$에서 $\text{m}^3\text{/sec}$로 환산합니다.
    ① [기본 공식] $Q = v \times \frac{\pi D^2}{4}$
    ② [숫자 대입] $\frac{300}{60} = 2 \times \frac{\pi D^2}{4}$
    ③ [최종 결과] $D = 1.8\text{ m}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

49. 어떤 냉장고가 내면 1/2인치의 송판 중간에 4인치의 코르크판 그리고 외면은 3인치의 콘크리트 구조로 되어 있다. 냉장고 내벽의 온도는 255K이고, 외벽의 온도는 297K이다. 송판의 열전도도(K)는 0.15, 코르크판의 열전도도(K)는 0.04, 그리고 콘크리트의 열전도도(K)는 0.762W/mㆍK이다. 이 때 1m2에 대한 열손실(W)은?

  1. 1.541(W)
  2. 15.41(W)
  3. 154.1(W)
  4. 1541(W)
(정답률: 알수없음)
  • 복합 벽면을 통한 열전달량은 각 층의 열저항 합의 역수를 이용하여 계산합니다. 단, 인치 단위를 미터(m)로 환산하여 적용해야 합니다. ($1\text{ inch} = 0.0254\text{ m}$)
    ① [기본 공식] $Q = \frac{A \Delta T}{\sum \frac{L}{k}}$
    ② [숫자 대입] $Q = \frac{1 \times (297 - 255)}{\frac{0.5 \times 0.0254}{0.15} + \frac{4 \times 0.0254}{0.04} + \frac{3 \times 0.0254}{0.762}}$
    ③ [최종 결과] $Q = 15.41\text{ W}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

50. 흡수탑에서 액체 체류량이 증가하기 시작하는 점을 의미하는 것은?

  1. flooding point(왕일점)
  2. loading point(부하점)
  3. channeling(편통)
  4. entrainment(비말동반)
(정답률: 알수없음)
  • 흡수탑에서 가스 속도가 증가하여 액체의 흐름을 방해하기 시작하고, 액체 체류량이 급격히 증가하는 지점을 부하점(loading point)이라고 합니다.

    오답 노트
    flooding point: 액체가 더 이상 내려가지 못하고 탑 상부로 밀려 올라가는 범람점
    channeling: 액체가 고르게 분산되지 않고 특정 통로로만 흐르는 현상
    entrainment: 가스 흐름에 의해 액적(mist)이 함께 휩쓸려 올라가는 현상
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

51. 3중 효용 증발기에서 첫번 효용 증발기에 들어가는 수증기의 온도가 230℉ 이고, 맨끝 효용기의 비점이 145℉ 이다. 각 효용기의 총괄 전열계수가 각각 500, 400, 200Btu/ft2ㆍhrㆍ℉ 일 때 제1 효용기에서의 비점은 얼마인가?(단, 비점 상승은 무시한다.)

  1. 165.1℉
  2. 180.1℉
  3. 202.1℉
  4. 212.1℉
(정답률: 알수없음)
  • 각 효용기의 전열량($Q$)이 동일하다고 가정할 때, 온도 차이는 총괄 전열계수에 반비례하여 배분됩니다. 전체 온도 차이를 전열계수의 역수 합으로 나누어 제1 효용기의 온도 강하를 구합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta T_1 = (T_{steam} - T_{last}) \times \frac{\frac{1}{U_1}}{\frac{1}{U_1} + \frac{1}{U_2} + \frac{1}{U_3}}$
    ② [숫자 대입] $\Delta T_1 = (230 - 145) \times \frac{\frac{1}{500}}{\frac{1}{500} + \frac{1}{400} + \frac{1}{200}}$
    ③ [최종 결과] $\Delta T_1 = 17.9$
    제1 효용기의 비점은 $230 - 17.9 = 212.1\text{℉}$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

52. Momentum flux(운동량 流速)에 대한 표현으로 옳지 않은 것은?

  1. Mass flux와 선속도의 곱이다.
  2. 밀도와 Mass flux와의 곱이다.
  3. 밀도와 선속도 자승의 곱이다.
  4. Mass flow rate와 선속도의 곱을 단면적으로 나눈 것이다.
(정답률: 알수없음)
  • 운동량 유속(Momentum flux)은 단위 면적당 단위 시간당 전달되는 운동량으로, 질량 유속(Mass flux)과 속도의 곱으로 정의됩니다.

    오답 노트
    밀도와 Mass flux의 곱: 이는 운동량 유속의 정의와 일치하지 않는 잘못된 표현입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

53. 같은 용적, 같은 압력하에 있는 같은 온도의 두 기체 A와 B의 몰수는 어떤 관계인가?

  1. 같다
  2. 다르다
  3. A = 2B
  4. B = 2A
(정답률: 알수없음)
  • 아보가드로의 법칙에 따라 온도와 압력이 같을 때, 모든 기체는 같은 부피 속에 같은 수의 분자(몰수)를 포함합니다. 따라서 용적, 압력, 온도가 모두 동일하므로 두 기체의 몰수는 같습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

54. 증발관내에서 포말생성의 예방과 관계가 없는 것은?

  1. 액체를 가열표면까지 올려서 가열로 파괴한다.
  2. 수증기를 분출하여 파괴한다.
  3. 피마자유, 식물유 등을 첨가해서 억제한다.
  4. 증발관 상부에 큰 공간을 둔다.
(정답률: 알수없음)
  • 증발관 내 포말(Foaming)을 방지하기 위해서는 물리적으로 파괴하거나 화학적 소포제를 첨가해야 합니다.
    증발관 상부에 큰 공간을 두는 것은 포말이 넘치는 것을 일시적으로 지연시킬 수는 있으나, 포말 생성 자체를 예방하거나 파괴하는 근본적인 방법은 아닙니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

55. 50㎏/hr의 물을 10℃에서 75℃까지 가열하려고 170℃의 연도가스 200㎏/hr를 병류로 흐르게 하였다. 연도가스의 비열이 0.25kcal/kg℃, 총괄전열계수가 100㎉/hr m2℃일 때 소요 전열면적은 몇 m2인가?

  1. 0.42
  2. 0.84
  3. 1.26
  4. 1.68
(정답률: 알수없음)
  • 열교환기에서 필요한 전열면적은 총 열량과 대수평균온도차(LMTD)를 이용하여 계산합니다.
    먼저 물이 얻은 열량 $Q$를 구하고, 병류 흐름에서의 입출구 온도차를 이용해 LMTD를 산출하여 면적 $A$를 구합니다.
    ① [기본 공식]
    $$Q = U \times A \times \Delta T_{lm}$$
    ② [숫자 대입]
    $$50 \times 1 \times (75 - 10) = 100 \times A \times \frac{(170 - 10) - (170 - 75)}{\ln \frac{170 - 10}{170 - 75}}$$
    ③ [최종 결과]
    $$A = 0.42$$
    단, 물의 비열은 $1 \text{ kcal/kg} \cdot {}^{\circ}\text{C}$로 계산하였습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

56. 다음 중 이동단위높이(HTU)를 구할 수 있는 것은?

  1. 물질전달계수와 질량속도로 부터
  2. 평행선의 기울기로 부터
  3. 탑내농도 변화로 부터
  4. 조작선의 기울기로 부터
(정답률: 알수없음)
  • 이동단위높이(HTU, Height of a Transfer Unit)는 물질전달계수($k$)와 물질의 질량속도($G$)의 관계를 통해 정의되는 물리량입니다. 따라서 물질전달계수와 질량속도로부터 구할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

57. Fick의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

  1. 확산 속도는 농도 구배 및 면적에 반비례한다.
  2. 확산 속도는 농도 구배에 비례하고, 면적에 비례한다
  3. 확산 속도는 압력에 반비례하고, 절대온도에 비례한다.
  4. 확산 속도는 압력에 비례하고, 면적에 비례한다.
(정답률: 알수없음)
  • Fick의 제1법칙에 따르면, 물질의 확산 속도(플럭스)는 확산 면적에 비례하고 농도 구배(농도 차이)에 비례하여 고농도에서 저농도로 이동합니다.

    오답 노트
    농도 구배 및 면적에 반비례: 비례 관계이므로 틀림
    압력에 반비례: 확산 속도는 기본적으로 농도 차이에 의해 결정됨
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

58. 추출에서는 3성분계로 추질 a 를 포함하는 용액(추료) b를 용매 S 로서 추출하면 서로 혼합되지 않는 두 상, 즉 추출액과 추잔액의 두 층으로 나뉜다. 이 평형계는 3 상이 서로 용존해 있으므로 그림과 같이 삼각좌표를 사용한다. 점 P 에서의 용매 S 의 성분은?

  1. 60 %
  2. 50 %
  3. 30 %
  4. 20 %
(정답률: 알수없음)
  • 삼각좌표계에서 각 성분의 함량은 해당 성분의 정점과 마주 보는 변에서부터의 수직 거리를 통해 읽습니다.
    용매 $S$의 함량은 정점 $S$의 반대편 변(변 $a-b$)에서부터 정점 $S$ 방향으로 읽으며, 점 $P$가 위치한 수평선은 $0.5$ 지점에 해당하므로 용매 $S$의 성분은 $50\%$ 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

59. 기체의 증습원리에 어긋나는 것은?

  1. 기체중의 증기를 도입하는 방법
  2. 기체중에 높은 습도의 기체를 혼입하는 방법
  3. 기체나 물을 직접 접촉시키는 방법
  4. 기체를 압축액화시키는 법
(정답률: 알수없음)
  • 증습은 기체 속에 수증기를 추가하여 습도를 높이는 과정입니다. 기체를 압축하여 액화시키는 법은 기체 상태의 수증기를 제거하거나 상변화를 일으키는 과정이므로, 습도를 높이는 증습 원리와는 정반대되는 개념입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

60. Hagen - Poiseuille 식과 Fanning 식에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

  1. 두식 모두 관내의 압력손실을 구하는데 사용될 수 있다.
  2. Hagen - Poiseuille 식은 관내의 유체가 층류인 경우에만 유용하다.
  3. Fanning 식은 관내의 유체가 난류인 경우에만 유용하다.
  4. Fanning 식은 마찰계수를 사용하여 압력손실을 계산한다.
(정답률: 알수없음)
  • Fanning 식은 마찰계수를 도입하여 압력 손실을 계산하는 일반적인 식으로, 난류뿐만 아니라 층류를 포함한 모든 유동 영역에서 적용 가능합니다.

    오답 노트
    Hagen-Poiseuille 식: 층류 전용 식이 맞음
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

4과목: 반응공학

61. A→ R 인 반응이 체적 V = 0.05ℓ 인 플러그흐름 반응기에서 일어날 때 반응 속도식은 이다. CAO = 0.01mole/ℓ 이고 공급 속도가 0.05ℓ /min이라면 전환율은?

(정답률: 알수없음)
  • 플러그흐름 반응기(PFR)에서 2차 반응의 전환율을 구하는 문제입니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{V}{v} = \frac{C_{A0} X}{k C_{A0}^2 (1-X)^2}$ (단, 2차 반응 PFR 설계식 $\tau = \frac{1}{k C_{A0}} \frac{X}{(1-X)^2}$ 활용)
    ② [숫자 대입] $1 = \frac{1}{500 \times 0.01} \frac{X}{(1-X)^2}$
    ③ [최종 결과] $X = \frac{5}{6}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

62. 각 경로의 활성화에너지가 E1 < E2 인 경우의 반응에 대한 설명으로 적합한 것은?

  1. 공간시간(τ)이 상관 없다면 가능한 한 최저 온도에서 반응
  2. 등온 반응에서 τ 값이 주어지면 가능한 한 최고 온도에서 반응
  3. 온도 변화가 가능하다면 초기에는 낮게 반응이 진행됨에 따라 높게 반응
  4. 온도 변화가 가능하더라도 최적 등온 조작이 유리
(정답률: 알수없음)
  • 반응 경로 1의 활성화 에너지($E_1$)가 경로 2의 활성화 에너지($E_2$)보다 작으므로, 온도가 낮을수록 활성화 에너지가 작은 경로 1(원하는 생성물 R 생성)이 상대적으로 더 우세하게 진행됩니다. 따라서 공간시간($\tau$)의 제약이 없다면, 부반응을 억제하고 선택도를 높이기 위해 가능한 한 최저 온도에서 반응시키는 것이 유리합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

63. N2O2의 1차 반응 속도상수는 0.345/min이고, 초기농도 CAo가 1.6㏖/ℓ이었다면 N2O2의 농도가 0.6㏖/ℓ 될 때까지의 소요시간은?

  1. 1.81분
  2. 2.84분
  3. 3.62분
  4. 2.33분
(정답률: 알수없음)
  • 1차 반응에서 초기 농도와 나중 농도, 속도상수를 이용하여 반응 시간을 계산하는 공식은 다음과 같습니다.
    ① [기본 공식] $t = \frac{1}{k} \ln \frac{C_{Ao}}{C_A}$
    ② [숫자 대입] $t = \frac{1}{0.345} \ln \frac{1.6}{0.6}$
    ③ [최종 결과] $t = 2.84 \text{ min}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

64. A + R → R + R인 자기촉매 반응의 시간에 따른 전화율을 잘 나타낸 그림은?

(정답률: 알수없음)
  • 자기촉매 반응($A + R \rightarrow R + R$)은 초기에는 반응 속도가 느리다가 생성물인 R이 축적됨에 따라 속도가 가속화되고, 이후 반응물 A가 소모되면서 다시 속도가 감소하는 S자형 곡선(Sigmoid curve)을 나타냅니다. 따라서 시간 $t$에 따른 전화율 $X_A$의 변화를 나타낸 그래프가 정답입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

65. 다음 반응에서 CA0 = 1㏖/ℓ, CR0 = CS0 = 0 그리고 속도상수 k1 = k2 = 0.1min-1와 100ℓ/h의 원료유입에서 R을 얻는다고 한다. 이 때 성분 R의 수득률을 최대로 할 수 있는 플러그 흐름 반응기의 크기를 구하면?(단, )

  1. 16.67ℓ
  2. 26.67ℓ
  3. 36.67ℓ
  4. 46.67ℓ
(정답률: 알수없음)
  • 연쇄 반응 $A \xrightarrow{k_1} R \xrightarrow{k_2} S$에서 $k_1 = k_2$일 때, 중간 생성물 R의 수득률을 최대화하는 최적 공간시간 $\tau$는 $1/k$와 같습니다. 이를 통해 반응기 부피를 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{1}{k}, \quad V = \tau \times v$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{1}{0.1} = 10 \text{ min}, \quad V = 10 \times \frac{100}{60}$
    ③ [최종 결과] $V = 16.67 \text{ L}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

66. 크기가 다른 3개의 혼합반응기(mixed flow reactor)를 사용하여 2차 반응에 의해서 제품을 생산하려 한다. 최대의 생산율을 얻기 위한 반응기의 설치 순서로서 옳은 것은?

  1. A → B → C 순서
  2. B → A → C 순서
  3. C → B → A 순서
  4. 순서에 무관
(정답률: 알수없음)
  • 2차 반응과 같이 반응 차수가 2차 이상인 경우, 반응 속도를 최대화하기 위해서는 반응기 부피가 작은 것부터 큰 순서로 배치하여 고농도 영역에서 효율을 높여야 합니다. 따라서 부피가 가장 작은 C부터 가장 큰 A 순서인 C $\rightarrow$ B $\rightarrow$ A 순서가 최대 생산율을 얻기에 가장 적합합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

67. CSTR(Continuous Stirred Tank Reactor)의 체류분포 시간을 측정하기 위해서 계단입력과 펄스입력을 이용하였다. 이상유동일 때 다음 중 틀린 것은?

  1. 계단 입력과 펄스입력의 체류시간 분포는 다르다.
  2. 계단 입력과 펄스입력의 평균 체류시간은 같다.
  3. 펄스 입력의 출력곡선은 체류시간 분포와 같다.
  4. 평균체류 시간은 반응기내의 반응물 부피를 급송량으로 나눈것과 같다.
(정답률: 알수없음)
  • 이상유동 CSTR에서 평균 체류시간은 반응기 부피를 유량으로 나눈 값과 같으므로, 평균 체류 시간은 반응기내의 반응물 부피를 급송량으로 나눈것과 같다는 설명은 옳은 내용입니다. (참고: 문제에서 '틀린 것'을 고르라고 하였으나, 제시된 정답이 옳은 설명이므로 문제 자체의 오류가 있거나 보기 구성의 확인이 필요합니다. 다만, 이론적으로 평균 체류시간 $\tau = V/v$는 성립합니다.)
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

68. 평균체류 시간이 같은 관형반응기와 혼합반응기에서 A → R(-γ A = kCAn)으로 표시되는 화학반응이 일어날 때 관형반응기의 전화율 XP와 혼합반응기의 전화율 Xm의 비 XP/Xm 이 가장 큰 반응차수는?

  1. 0차
  3. 1차
  4. 2차
(정답률: 알수없음)
  • 반응 차수 $n$이 커질수록 농도 변화에 따른 반응 속도의 민감도가 증가합니다. 동일한 체류 시간 조건에서 $n > 0$인 반응은 혼합반응기(CSTR)보다 관형반응기(PFR)의 효율이 훨씬 높으며, 반응 차수가 높을수록 두 반응기 간의 전화율 차이($X_P/X_m$)는 더욱 커집니다.

    오답 노트
    0차: 두 반응기의 전화율이 동일함
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

69. 반응속도 상수 k는 온도 T의 영향을 많이 받는다. lnk와 사이의 관계를 바르게 나타낸 그래프는?

(정답률: 알수없음)
  • 반응속도 상수 $k$와 온도 $T$의 관계는 아레니우스 식(Arrhenius equation)을 따릅니다. 이 식을 $\ln k$에 대해 정리하면 $1/T$에 비례하는 일차함수 형태가 되며, 기울기가 $-E_a/R$인 우하향 직선 그래프가 나타납니다.
    $$\ln k = \ln A - \frac{E_a}{RT}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

70. 다음 그림은 어떤 균일계 비가역 병렬 반응기에서 순간수율 와 반응물의 농도(CA)간의 관계를 나타낸 것이다. 빗금친 부분의 넓이가 뜻하는 것은?

  1. 총괄 수율 Ф
  2. 반응하여 없어진 반응물의 몰수
  3. 반응으로 생긴 R의 몰수
  4. 반응기를 나오는 R의 농도
(정답률: 알수없음)
  • 순간수율 $\phi(R/A)$는 반응물 $A$가 소모될 때 생성물 $R$이 생성되는 비율을 의미합니다. 따라서 $\phi(R/A)$와 반응물 농도 $C_A$의 관계 그래프에서 빗금 친 부분의 면적은 적분을 통해 생성물 $R$의 최종 농도를 나타냅니다.
    $$\int_{C_{Af}}^{C_{Ao}} \phi ( \frac{R}{A} ) dC_A = C_R$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

71. A→ R 인 액상 1차반응이 등온회분 반응기에서 진행된다. 이 때 액상반응물 A의 70%가 13분만에 전화되었다. 이 조건에서 같은 전화율을 얻기 위해 필요한 PFR에서의 공간시간(space time)은?

  1. 13(min)
  2. 16(min)
  3. 18(min)
  4. 26(min)
(정답률: 알수없음)
  • 액상 1차 반응의 경우, 등온 회분 반응기(Batch)에서 소요되는 반응 시간과 PFR(Plug Flow Reactor)에서 필요한 공간 시간은 수식적으로 동일합니다.
    따라서 회분 반응기에서 70% 전화율에 13분이 걸렸다면, PFR에서도 동일한 전화율을 얻기 위한 공간 시간은 13분입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

72. 다음은 반응의 농도와 시간과의 그림이다. 생성물(生成物) R 을 많이 생기게 하려고 할 때의 반응온도 조건은? (단, E1 은 1의 경로의 활성화에너지, E2는 2의 경로의 활성화에너지이다.)

  1. E1 > E2 때 저온조작
  2. E1 > E2 때 고온조작
  3. E1 = E2 때 저온조작
  4. E1 = E2 때 고온조작
(정답률: 알수없음)
  • 병렬 반응에서 특정 생성물 R의 선택도를 높이려면 R로 가는 경로의 속도 상수를 S로 가는 경로보다 크게 만들어야 합니다. 아레니우스 식에 따라 활성화 에너지가 더 큰 반응이 온도 변화에 더 민감하게 반응하므로, $E_1 > E_2$인 조건에서 온도를 높이면(고온조작) 경로 1의 속도가 상대적으로 더 크게 증가하여 생성물 R을 더 많이 얻을 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

73. 그림과 같은 기초적 반응에 대한 농도 - 시간곡선을 가장 잘 표현하고 있는 반응 형태는?

(정답률: 알수없음)
  • 농도-시간 곡선에서 A가 감소하고 R이 증가하다가, 다시 R이 감소하며 S가 최종 생성물로 증가하는 형태를 보입니다. 이는 A가 R을 거쳐 S로 변하는 연속 반응(Consecutive reaction)의 전형적인 모습이며, 특히 화살표가 양방향인 가역 반응 형태를 띠고 있으므로 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

74. 아세트산 에틸의 가수분해는 1차 반응속도식에 따른다고 한다. 만일 어떤 실험조건하에서 정확히 20 % 를 분해시키는데 50 분이 소요 되었다면 반감기는?

  1. 16.1분
  2. 31.3분
  3. 139.2분
  4. 155.3분
(정답률: 알수없음)
  • 1차 반응에서 반응 속도 상수 $k$를 먼저 구한 뒤, 이를 이용해 반감기 $t_{1/2}$를 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$k = \frac{1}{t} \ln \frac{C_0}{C} , \quad t_{1/2} = \frac{0.693}{k}$$
    ② [숫자 대입]
    $$k = \frac{1}{50} \ln \frac{100}{80} = 0.00446$$
    $$t_{1/2} = \frac{0.693}{0.00446}$$
    ③ [최종 결과]
    $$t_{1/2} = 155.3$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

75. 다음 그림은 농도 - 시간의 곡선이다. 옳은 반응식은?

(정답률: 알수없음)
  • 제시된 농도-시간 곡선을 보면 반응물 A가 감소함과 동시에 생성물 R과 S가 동시에 증가하며, 최종적으로 세 물질의 농도가 일정 값으로 수렴하는 평형 상태에 도달합니다. 이는 A가 R과 S로 각각 가역적으로 반응하는 병렬 가역 반응의 특징을 나타내므로, 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

76. Ideal steady state flow reactor 의 종류 중 틀린 것은?

  1. Mixed flow reactor
  2. Plug flow reactor
  3. Piston flow reactor
  4. Batch reactor
(정답률: 알수없음)
  • 정상 상태 흐름 반응기(Steady state flow reactor)는 물질이 계속 유입되고 유출되는 연속식 반응기를 의미합니다. Mixed flow reactor(CSTR)와 Plug flow reactor(PFR, Piston flow reactor)는 대표적인 연속식 반응기이지만, Batch reactor는 원료를 한 번에 넣고 반응이 끝날 때까지 기다리는 회분식 반응기로서 정상 상태 흐름 반응기에 해당하지 않습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

77. 이상기체 반응물 A 가 1 L/sec 속도로 체적 1 L 의혼합 반응기에 공급되어 50 % 가 반응 된다. 나가는 속도는 2 L/sec, 반응식이 A → 3R 일 때 일정온도 압력하에서 반응물 A 의 평균 체류시간(mean residence time)은 몇 초 인가?

  1. 0.5
  2. 1.0
  3. 1.5
  4. 2.0
(정답률: 알수없음)
  • 평균 체류시간은 반응기 내의 평균 체적을 나가는 유량으로 나눈 값으로 계산합니다.
    반응물 $A$가 $50\%$ 반응하여 $A \to 3R$로 변하므로, 나가는 유량 $v_{out}$은 공급 유량 $v_{in}$에 반응으로 인한 체적 증가분을 더해 계산합니다.
    ① [기본 공식] $\tau = \frac{V}{v_{in}}$
    ② [숫자 대입] $\tau = \frac{1}{2}$
    ③ [최종 결과] $\tau = 0.5$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

78. A → R인 반응에 대하여 동일한 반응 조건에서 정촉매를 사용하였을 때의 반응속도상수 Kpc와 촉매를 사용하지 않았을 때의 Kp 사이의 관계는?

  1. Kp > Kpc
  2. Kp < Kpc
  3. Kp = Kpc
  4. 알수없다.
(정답률: 알수없음)
  • 정촉매는 반응의 활성화 에너지를 낮추어 반응 속도를 빠르게 만드는 물질입니다.
    반응 속도 상수 $k$는 활성화 에너지가 낮아질수록 지수함수적으로 증가하므로, 촉매를 사용하지 않았을 때의 $K_p$보다 정촉매를 사용했을 때의 $K_{pc}$가 더 큽니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

79. 다음과 같은 식에서 (원하는 생성물) R을 원하는 생성물이라고 하면 다음 중 옳은 방법은?

  1. E1 > E2면 저온으로 함
  2. E1 < E2면 고온으로 함
  3. 을 크게 함
  4. 을 적게 함
(정답률: 알수없음)
  • 원하는 생성물 $R$의 선택도를 높이기 위해서는 두 반응의 속도비인 $\frac{r_R}{r_S} = \frac{k_1}{k_2}$를 크게 만들어야 합니다.
    따라서 $\frac{k_1}{k_2}$을 크게 함으로써 목적 생성물 $R$의 생성 비율을 높이는 것이 옳은 방법입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

80. 반응물 A가 다음의 평행 반응으로 반응한다. 이에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 이 때 R,은 목적하는 생성물, S는 목적하지 않는 생성물이다.)

  1. a1 > a2일 때, 회분식 반응기나 플러그 흐름 반응기가 유리하다.
  2. a1 = a2일 때, 반응물 A의 농도가 낮은 것이 좋다.
  3. a1 = a2일 때, 반응기의 크기에 영향을 받지 않는다.
  4. a1 < a2일 때, 반응기의 형태에 영향을 받지 않는다.
(정답률: 알수없음)
  • 목적 생성물 $R$의 선택도는 $\frac{r_R}{r_R + r_S} = \frac{k_1 C_A^{a_1}}{k_1 C_A^{a_1} + k_2 C_A^{a_2}}$로 나타낼 수 있습니다.
    이때 $a_1 > a_2$라면, 반응물 $A$의 농도 $C_A$가 높을수록 목적 생성물 $R$의 생성 속도가 상대적으로 더 빠르게 증가하여 선택도가 높아집니다.
    반응기 내 농도를 높게 유지할 수 있는 회분식 반응기나 플러그 흐름 반응기가 유리합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

5과목: 공정제어

81. 다음 기계식 압력계 가운데서 탄성 압력계는?

  1. 벨로우스식
  2. 환상 천칭식
  3. 피스톤 압력계
  4. 2액마노미터
(정답률: 알수없음)
  • 탄성 압력계는 압력에 의해 탄성체(다이아프램, 벨로우스, 부르동관 등)가 변형되는 원리를 이용하는 장치입니다.
    벨로우스식은 얇은 금속판으로 만든 주름관의 탄성 변형을 이용하므로 탄성 압력계에 해당합니다.

    오답 노트
    환상 천칭식: 힘의 평형을 이용한 압력계
    피스톤 압력계: 무게와 압력의 평형을 이용한 압력계
    2액마노미터: 액주 높이 차이를 이용한 압력계
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

82. 반응속도 상수의 온도의 조성은 다음의 아레니우스(Arrhenius)식으로 표현된다. 정상상태 온도 TS에서 선형화 시킨 K의 표현으로 타당한 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 아레니우스 식 $K = K_{0}exp(-E/RT)$를 정상상태 온도 $T_{s}$에서 테일러 급수 전개를 통해 1차 선형화하면, 함수값과 1차 미분항의 합으로 표현됩니다.
    $$K \approx K|_{T_{s}} + \frac{dK}{dT}|_{T_{s}}(T - T_{s})$$
    미분값 $\frac{dK}{dT} = K_{0}exp(-E/RT) \times (E/RT^{2})$를 대입하면 정답인 형태가 도출됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

83. 시간상수 τ 가 0.1분이고, 게인 Kp가 1인 온도계가 초기에 90℃를 유지하고 있다. 이 온도계를 100℃의 물속에 넣었을때 온도계 읽음이 98℃가 되는데 걸리는 시간은 얼마인가?

  1. 0.082분
  2. 0.124분
  3. 0.161분
  4. 0.216분
(정답률: 알수없음)
  • 1차 계측 시스템의 응답 공식인 지수 함수 모델을 사용하여 목표 온도에 도달하는 시간을 계산합니다.
    ① [기본 공식] $t = -\tau \ln(1 - \frac{T(t) - T_{initial}}{T_{final} - T_{initial}})$
    ② [숫자 대입] $t = -0.1 \ln(1 - \frac{98 - 90}{100 - 90})$
    ③ [최종 결과] $t = 0.161\text{ 분}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

84. 다음 미분방정식 해의 라플라스 함수는?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 2차 미분방정식 $\frac{d^{2}x}{dt^{2}} + 4\frac{dx}{dt} - 5x = 10$에 초기조건 $\frac{dx(0)}{dt} = x(0) = 0$을 적용하여 라플라스 변환을 수행합니다.
    미분항을 변환하면 $s^{2}X(s) + 4sX(s) - 5X(s) = \frac{10}{s}$가 되며, 이를 $X(s)$에 대해 정리하면 다음과 같습니다.
    $$X(s) = \frac{10}{s(s^{2} + 4s - 5)}$$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

85. 어떤 압력측정장치의 측정범위는 0∼400 psig, 출력범위는 4∼20 mA로 조정되어 있다. 이 장치의 이득을 구하면 얼마인가?

  1. 0.01 mA/psig
  2. 25 mA/psig
  3. 0.08 mA/psig
  4. 0.04 mA/psig
(정답률: 알수없음)
  • 측정 장치의 이득(Gain)은 입력 범위의 변화량에 대한 출력 범위의 변화량의 비율로 계산합니다.
    ① [기본 공식] $Gain = \frac{Output_{max} - Output_{min}}{Input_{max} - Input_{min}}$
    ② [숫자 대입] $Gain = \frac{20 - 4}{400 - 0}$
    ③ [최종 결과] $Gain = 0.04\text{ mA/psig}$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

86. 인 2차계의 단위계단 응답시 %over shoot 및 최대값은?

  1. over shoot = 20.7%, 최대값 = 1.207
  2. over shoot = 25.4%, 최대값 = 1.254
  3. over shoot = 30.7%, 최대값 = 1.307
  4. over shoot = 35.4%, 최대값 = 1.354
(정답률: 알수없음)
  • 2차계 전달함수 $G(s) = \frac{4}{s^2 + 1.6s + 4}$에서 제동비 $\zeta$를 구하여 오버슈트와 최대값을 계산합니다.
    표준형 $s^2 + 2\zeta\omega_n s + \omega_n^2$와 비교하면 $\omega_n = 2$, $2\zeta(2) = 1.6$이므로 $\zeta = 0.4$ 입니다.
    ① [기본 공식] $OS = e^{-\frac{\zeta\pi}{\sqrt{1-\zeta^2}}} \times 100$
    ② [숫자 대입] $OS = e^{-\frac{0.4\pi}{\sqrt{1-0.4^2}}} \times 100$
    ③ [최종 결과] $OS = 25.4\%, \text{ 최대값} = 1 + 0.254 = 1.254$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

87. 다음 중 계단입력에 대한 공정출력이 가장 느리게 움직이는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 1차계 전달함수 $\frac{1}{\tau s + 1}$에서 시정수 $\tau$가 클수록 응답 속도가 느려집니다. 제시된 보기 중 $\frac{1}{s+1}$은 시정수가 $1$로 가장 크기 때문에 공정출력이 가장 느리게 움직입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

88. 폐회로제어계(Closed -Loop Control System)를 설명한 것은 ?

  1. 부정확하고 신뢰성은 적으나 설치비가 저렴
  2. 순차제어(Sequence Control)라고도 하며,기기에 의한 희망조건의 유지및 변화제어
  3. 출력신호가 귀환요소를 통하여 입력측으로 귀환된 후 그 오차를 검출하여 제어하는 계
  4. 되먹임제어(Feedback Control)라고도 하며 제어계의 출력과 입력이 서로 독립적인 제어계
(정답률: 알수없음)
  • 폐회로제어계는 출력 신호를 다시 입력측으로 되돌리는 귀환(Feedback) 과정을 통해 설정값과 출력값의 오차를 계산하고 이를 보정하여 제어하는 시스템입니다.

    오답 노트
    되먹임제어라고 하며 제어계의 출력과 입력이 서로 독립적인 제어계: 출력과 입력이 독립적인 것은 개회로제어계에 대한 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

89. 선형계의 안정성을 판별하기 위한 특성방정식이 올바로 표기된 것은?

  1. 1 + 닫힌 루프 전달함수 = 0
  2. 1 - 닫힌 루프 전달함수 = 0
  3. 1 + 열린 루프 전달함수 = 0
  4. 1 - 열린 루프 전달함수 = 0
(정답률: 알수없음)
  • 선형 제어계의 안정성은 특성방정식의 근에 의해 결정되며, 특성방정식은 1에 열린 루프 전달함수를 더한 값이 0이 되는 지점으로 정의합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

90. 다음의 제어방식중 잔류편차(off - set)는 존재하나 최종값에 도달시간을 단축시킬수 있는 제어방식은?

  1. P형
  2. PI형
  3. PD형
  4. PID형
(정답률: 알수없음)
  • PD 제어는 비례(P) 동작에 미분(D) 동작을 추가한 것입니다. 미분 동작은 예측 제어 효과를 주어 응답 속도를 빠르게 하고 도달 시간을 단축시키지만, P 제어의 특성상 정상상태 오차인 잔류편차(off-set)를 제거하지는 못합니다.

    오답 노트
    PI형/PID형: 적분(I) 동작이 포함되어 있어 잔류편차를 제거할 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

91. 다음 그림의 블록선도에서 총괄 전달함수가 옳은 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 블록선도에서 입력 $U$에 대한 출력 $C$의 전달함수를 구하는 문제입니다. $U$에서 $C$까지의 전향 경로 이득은 $G_3$이며, 전체 루프 이득은 $G_1 G_2 G_3 H$입니다.
    ① [기본 공식]
    $$\frac{C}{U} = \frac{G_{\text{forward}}}{1 + G_{\text{loop}}}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\frac{C}{U} = \frac{G_3}{1 + G_1 G_2 G_3 H}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{G_3}{1 + G_1 G_2 G_3 H}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

92. 다음의 함수를 라플라스로 전환한 것으로 맞는 것은?

(정답률: 알수없음)
  • 라플라스 변환의 이동 정리(s-shifting theorem)를 적용하는 문제입니다. $\sin at$의 변환 결과에 $e^{at}$가 곱해지면 $s$ 대신 $s-a$가 대입됩니다.
    ① [기본 공식]
    $$\mathcal{L}\{e^{at}\sin bt\} = \frac{b}{(s-a)^2 + b^2}$$
    ② [숫자 대입]
    $$\mathcal{L}\{e^{2t}\sin 2t\} = \frac{2}{(s-2)^2 + 2^2}$$
    ③ [최종 결과]
    $$\frac{2}{(s-2)^2 + 4}$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

93. 개회로 전달함수(open -loop transfer function) 인 계(系)에 있어서 Kc가 4.41인 경우 특정방정식은?

  1. S3 + 7S2 + 14S + 76.5 = 0
  2. S3 + 5S2 + 12S + 4.4 = 0
  3. S3 + 4S2 + 10S + 10.41 = 0
  4. S3 + 6S2 + 11S + 32.5 = 0
(정답률: 알수없음)
  • 특성방정식은 $1 + G(s) = 0$으로 정의됩니다. 주어진 개회로 전달함수 $G(s) = \frac{K_{c}}{(s+1)(\frac{1}{2}s+1)(\frac{1}{3}s+1)}$를 대입하여 정리합니다.
    ① [기본 공식] $1 + \frac{K_{c}}{(s+1)(\frac{1}{2}s+1)(\frac{1}{3}s+1)} = 0$
    ② [숫자 대입] $(s+1)(\frac{1}{2}s+1)(\frac{1}{3}s+1) + 4.41 = 0$
    전개하면 $(s+1)(\frac{1}{6}s^{2} + \frac{5}{6}s + 1) + 4.41 = \frac{1}{6}s^{3} + s^{2} + \frac{11}{6}s + 1 + 4.41 = 0$
    양변에 6을 곱하여 정리하면
    ③ [최종 결과] $s^{3} + 6s^{2} + 11s + 32.5 = 0$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

94. 어떤 1차계의 전달함수는 1/(2s+1) 로 주어진다. 이제 크기 1, 지속시간 1인 펄스입력변수가 도입되었을 때 출력은? (단, 정상상태에서의 입력과 출력은 모두 0으로 간주한다.)

  1. 1-e-t/2- {1-e-(t-1)/2}u(t-1)
  2. 1-e-(t-1)/2u(t-1)
  3. 1-te-t/2u(t-1)
  4. 1-{e-t/2+e-(t-1)/2}u(t-1)
(정답률: 알수없음)
  • 펄스 입력은 단위 계단 입력의 차이로 표현할 수 있으며, 1차계 전달함수에 대한 응답은 지수함수 형태로 나타납니다. 시간 $t=1$에서 입력이 종료되므로, 시간 이동 정리(Time Shifting Theorem)를 적용하여 $u(t-1)$ 항이 포함된 형태로 계산합니다.
    ① [기본 공식]
    $$\text{Output} = (1 - e^{-t/\tau}) - (1 - e^{-(t-t_d)/\tau})u(t-t_d)$$
    ② [숫자 대입]
    $$\text{Output} = (1 - e^{-t/2}) - (1 - e^{-(t-1)/2})u(t-1)$$
    ③ [최종 결과]
    $$1-e^{-t/2}-\{1-e^{-(t-1)/2}\}u(t-1)$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

95. 아래함수의 Laplace변환은 다음 중 어느 것인가?

(정답률: 알수없음)
  • 주어진 함수 $f(t)$는 $0 < t < h$ 구간에서만 $\frac{1}{h}$의 값을 가지는 펄스 함수입니다. 라플라스 변환의 정의에 따라 적분을 수행하면 다음과 같습니다.
    $$\int_{0}^{h} \frac{1}{h} e^{-st} dt = \frac{1}{h} [ \frac{-1}{s} e^{-st} ]_{0}^{h} = \frac{1}{hs} (1 - e^{-hs})$$
    따라서 정답은 $\frac{1}{h} ( \frac{1 - e^{-hs}}{s} )$가 포함된 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

96. 다음 설명 중 맞는 것은 ?

  1. 페루프의 동특성은 공정의 동특성에 의해 결정되며 제어기의 조율에는 무관하다.
  2. 적분공정의 경우는 비례제어기 만으로도 설정점 변화를 오프셋 없이 따라 갈 수 있다.
  3. 폐루프의 안정성은 제어기의 조율에 관계없이 공정에 의해서 이미 결정 된다.
  4. 시간지연이 있는 일차공정의 경우 제어기 이득 크기에 관계없이 폐루프는 안정하다.
(정답률: 알수없음)
  • 적분공정은 그 자체로 적분 특성을 가지고 있어, 비례제어기만 사용하더라도 정상상태 오차인 오프셋을 제거하고 설정점을 정확히 따라갈 수 있습니다.

    오답 노트
    페루프의 동특성 및 안정성: 제어기의 조율(이득, 시간상수 등)에 의해 결정됩니다.
    시간지연 일차공정: 제어기 이득이 너무 크면 시스템이 불안정해질 수 있습니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

97. 전달함수{G(S)}가 G(S) = 인 1차계에서 입력 x(t)가 단위순간(impulse)인 경우 출력 y(t)는?

(정답률: 알수없음)
  • 단위순간 입력(impulse input) $x(t) = \delta(t)$의 라플라스 변환은 $X(s) = 1$입니다. 출력 $y(t)$는 전달함수 $G(s)$를 역라플라스 변환한 것과 같습니다.
    1. [기본 공식]
    $$y(t) = \mathcal{L}^{-1} \{ G(s) \times 1 \}$$
    2. [숫자 대입]
    $$y(t) = \mathcal{L}^{-1} \{ \frac{K p}{\tau s + 1} \} = \mathcal{L}^{-1} \{ \frac{K p}{\tau} \frac{1}{s + 1/\tau} \}$$
    3. [최종 결과]
    $$y(t) = \frac{K p}{\tau} e^{-t/\tau}$$
    따라서 정답은 입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

98. 물탱크에서 물이 관을 통해 밖으로 빠져나가는 양이 물탱크 안의 액체 높이의 제곱근에 비례할 때 이를 선형화 하여 현재의 액체 높이로 표현했을 때 올바른 것은?

  1. 현재의 높이의 반 x 높이
  2. 현재의 높이의 제곱근 x 높이
  3. 현재의 높이의 제곱근의 역수의 반 x 높이
  4. 현재의 높이의 제곱근의 반 x 높이
(정답률: 알수없음)
  • 유출량 $q$가 높이 $h$의 제곱근에 비례하는 식 $q = C\sqrt{h}$를 현재 높이 $h_0$에서 테일러 급수 전개를 통해 선형화하면, $q \approx C\sqrt{h_0} + \frac{C}{2\sqrt{h_0}}(h - h_0)$가 됩니다. 이때 변화량에 대한 기울기(계수)는 $\frac{C}{2\sqrt{h_0}}$이며, 이는 현재 높이의 제곱근의 역수의 반($\frac{1}{2\sqrt{h_0}}$)에 비례하는 형태가 됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

99. 의 고차계 공정에서의 단위계단 입력에 대한 공정응답 중 맞는 것은?

  1. 차수 n 이 커지면 진동응답이 생길 수 있다.
  2. 차수 n 이 커질수록 응답이 느려진다.
  3. 시상수 τ 가 클수록 응답이 빨라진다.
  4. 이득 K 가 커지면 진동응답이 생길 수 있다.
(정답률: 알수없음)
  • 전달함수가 $\frac{K}{(\tau s+1)^n}$ 형태인 고차계 공정에서, 차수 $n$이 증가할수록 응답의 지연 시간이 길어지며 최종 값에 도달하는 속도가 느려지게 됩니다.

    오답 노트
    진동응답: 고차계라고 해서 무조건 진동하는 것이 아니라 복소근을 가질 때 발생함
    시상수 $\tau$: $\tau$가 클수록 응답 속도는 느려짐
    이득 $K$: 이득은 최종 응답의 크기를 결정하며 진동 여부와는 직접적 관련 없음
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

100. 그림과 같이 표시되는 함수의 Laplace 변환은?

  1. e-cs [f]
  2. ecs [f]
  3. [f(s-c)]
  4. [s(s+c)]
(정답률: 알수없음)
  • 제시된 그래프는 함수 $f(t)$가 시간축으로 $c$만큼 평행이동한 $f(t-c)$의 형태를 보여줍니다. 라플라스 변환의 시간 이동 정리(Time Shifting Theorem)에 의해, $t$축으로 $c$만큼 이동한 함수의 변환은 원래 함수의 변환 $\mathcal{L}\{f(t)\}$에 지수함수 $e^{-cs}$를 곱한 것과 같습니다.
    $$\mathcal{L}\{f(t-c)u(t-c)\} = e^{-cs} F(s)$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

6과목: 화학공업개론

101. 생고무의 90%이상이 고분자량의 탄화수소로 되어 있는데 어떤 부가구조형태를 가지고 있는가?

  1. 1, 2 결합
  2. 2, 3 결합
  3. 3, 4 결합
  4. 1, 4 결합
(정답률: 알수없음)
  • 생고무의 주성분인 폴리이소프렌은 이소프렌 단위체가 결합하여 형성되며, 천연고무의 경우 주로 1, 4 결합 구조를 가져 탄성과 유연성을 나타냅니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

102. 수소가스 제조 공정에서 2차 개질 공정의 주 반응은?

  1. CO + H2O → CO2 + H2
  3. CO2 + 3H2 → CH4 + H2O
  4. C + O2 → CO2
(정답률: 알수없음)
  • 수소가스 제조의 2차 개질 공정은 1차 개질 가스와 공기를 혼합하여 부분 산화를 통해 수소를 추가로 얻는 과정입니다.
    주 반응식은 다음과 같습니다.
    $$\text{CH}_4 + \frac{1}{2}\text{O}_2 \rightarrow \text{CO} + 2\text{H}_2$$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

103. 소금의 전기분해에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 전해조의 전류효율은 Faraday의 법칙에 기초를 두어 실제 생산량과 이론 생산량의 비율로 나타낸다.
  2. 전압효율은 이론분해 전압과 실제 전해조 전압의 비율로 나타낸다.
  3. 전력효율은 전류효율× 전압효율로서 표시된다.
  4. 이론 분해 전압은 Gibbs-Duhem 식 로 구한다.
(정답률: 알수없음)
  • 이론 분해 전압은 Gibbs-Duhem 식이 아니라 Nernst 식을 통해 계산됩니다.

    오답 노트
    $\ln(\chi \text{ id}\overline{\text{M}}\text{i}) = 0$ : Gibbs-Duhem 식의 형태이며 이론 분해 전압과는 무관합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

104. 인산제조 방법 중 건식법의 특징이 아닌 것은?

  1. 습식법보다 Fe, Al 성분을 많이 포함하는 저품위 인광석(P2O5)을 처리할 수 없다.
  2. 인의 기화와 산화를 각각 별도로 할 수 있다.
  3. 고순도로 진한 인산이 생긴다.
  4. slag는 시멘트의 원료가 된다.
(정답률: 알수없음)
  • 건식법은 인광석을 고온에서 환원시켜 인을 기화시키는 방법으로, 불순물인 Fe, Al 성분이 많은 저품위 인광석도 처리할 수 있다는 것이 특징입니다. 따라서 습식법보다 저품위 인광석을 처리할 수 없다는 설명은 틀린 내용입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

105. 디메틸테레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 축중합하여 얻어지는 것은?

  1. 폴리아미드 섬유
  2. 폴리에스테르계 섬유
  3. 아크릴 섬유
  4. 폴리비닐알콜계 섬유
(정답률: 알수없음)
  • 디메틸테레프탈레이트(디에스테르)와 에틸렌글리콜(디올)이 에스테르 결합을 형성하며 축중합 반응을 일으키면 폴리에스테르계 섬유(PET)가 생성됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

106. 다음 유지의 분석시험값 중 성분 지방산의 평균분자량을 알 수 있는 것은?

  1. Acid value (산값)
  2. Rhodan value (로단값)
  3. Acetyl value (아세틸값)
  4. Saponification value (비누화값)
(정답률: 알수없음)
  • 비누화값은 유지 $1g$을 비누화하는 데 필요한 $KOH$의 $mg$수로, 유지 분자 내의 평균 분자량에 반비례하는 특성을 가집니다. 따라서 비누화값을 통해 성분 지방산의 평균 분자량을 계산할 수 있습니다.

    오답 노트
    산값: 유리 지방산 함량 측정
    로단값: 불포화도 측정
    아세틸값: 히드록시기 함량 측정
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

107. 아닐린을 Na2Cr2O7을 산화제로 황산용액 중에서 저온(5℃)에서 산화시켜 얻을 수 있는 생성물은?

  1. 벤조퀴논
  2. 아조벤젠
  3. 니트로벤젠
  4. 니트로페놀
(정답률: 알수없음)
  • 아닐린을 강산화제인 $Na_{2}Cr_{2}O_{7}$과 황산 용액 조건에서 저온 산화시키면 아미노기가 산화되어 벤조퀴논이 생성됩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

108. 다음 반응의 생성물은?

(정답률: 알수없음)
  • 니트로벤젠( $C_{6}H_{5}NO_{2}$)이 일산화탄소($$CO$$) 및 알코올($$ROH$$)과 반응하여 카바메이트 화합물을 생성하는 반응입니다. 반응 결과 니트로기가 우레탄 결합으로 변환되어 형태의 생성물이 만들어집니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

109. 촉매의 담체(carrier)에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 자체만으로 촉매작용이 없다.
  2. 열에 대한 안전성을 부여한다.
  3. 촉매의 용융을 방지한다.
  4. 선택성을 감소시킨다.
(정답률: 알수없음)
  • 촉매의 담체는 활성 성분을 분산시켜 표면적을 넓히고 열적 안정성을 높여 촉매의 용융을 방지하는 역할을 하지만, 그 자체로는 촉매 작용이 없습니다. 담체는 일반적으로 촉매의 효율과 선택성을 향상시키기 위해 사용되므로 선택성을 감소시킨다는 설명은 틀린 것입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

110. 업용수 중 칼슘이온의 농도가 20 mg/L 이었다면, 이는 몇 ppm 경도에 해당하는가 ?

  1. 20
  2. 30
  3. 40
  4. 50
(정답률: 알수없음)
  • 물속의 칼슘 이온 농도를 $CaCO_{3}$ 환산 경도로 변환하는 계산입니다.
    ① [기본 공식] $\text{경도} = \text{이온 농도} \times \frac{M_{CaCO_{3}}}{M_{Ca}}$
    ② [숫자 대입] $\text{경도} = 20 \times \frac{100}{40}$
    ③ [최종 결과] $\text{경도} = 50$
    따라서 $50\text{ ppm}$ 경도에 해당합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

111. 수성가스를 제조할 때 메탄의 생성을 억제하기 위한 조건으로서 맞는 것은?

  1. 낮은 압력, 낮은 온도
  2. 낮은 압력, 높은 온도
  3. 높은 압력, 낮은 온도
  4. 높은 압력, 높은 온도
(정답률: 알수없음)
  • 수성가스 반응은 가역 반응이며, 메탄 생성 반응은 압력이 높고 온도가 낮을 때 유리합니다. 따라서 메탄 생성을 억제하기 위해서는 이와 반대 조건인 낮은 압력과 높은 온도를 유지해야 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

112. 암모니아 합성용 수소가스의 정제순서는?

  1. 워어터가스전화 - 황화합물제거 - CO2제거 - CO제거- CH4제거
  2. 황화합물제거 - CO2제거 - 워어터가스전화 - CO제거- CH4제거
  3. 워어터가스전화 - CO2제거 - 황화합물제거 - CO제거- CH4제거
  4. 황화합물제거 - 워어터가스전화 - CO2제거 - CO제거- CH4제거
(정답률: 알수없음)
  • 암모니아 합성용 수소 제조 시, 촉매 독이 되는 황화합물을 가장 먼저 제거한 후, 워터가스전화 반응을 통해 수소량을 늘리고, 이후 $CO_{2}$, $CO$, $CH_{4}$ 순으로 불순물을 정제하는 과정을 거칩니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

113. 반도체 제조 공정중 원하는 형태로 패턴이 형성된 표면에서 원하는 부분을 화학반응 혹은 물리적 과정을 통하여 제거하는 공정은?

  1. 세정공정
  2. 식각공정
  3. 포토리소그래피
  4. 건조공정
(정답률: 알수없음)
  • 반도체 웨이퍼 상에서 포토 공정을 통해 형성된 패턴을 제외한 불필요한 부분을 화학적 또는 물리적 방법으로 깎아내어 제거하는 공정을 식각공정이라고 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

114. 에스테르는 산과 알콜이 다음의 어느 반응을 일으켜 생성되는가?

  1. 검화
  2. 환원
  3. 축합
  4. 중화
(정답률: 알수없음)
  • 에스테르화 반응은 산(카르복실산)과 알코올이 반응하여 물 분자가 빠져나오면서 에스테르가 생성되는 축합 반응의 대표적인 예입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

115. 다음 요소 비료에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. CO2와 NH3를 원료로 사용하여 만든다.
  2. 합성온도는 약 180∼200℃ 이다.
  3. 반응압력은 약 2∼3 atm이다.
  4. 비순환법에서는 황산암모니아가 부산물로 생긴다.
(정답률: 알수없음)
  • 요소 비료 합성 공정은 고온 및 고압 조건에서 진행됩니다.
    반응압력은 약 $2\sim3\text{ atm}$이 아니라 약 $150\sim200\text{ atm}$의 고압 조건이 필요하므로 틀린 설명입니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

116. 올레핀과 CO와 H2의 혼합가스를 촉매 존재하에서 고압으로 반응시켜 카르보닐 화합물을 제조하는 반응은?

  1. 옥소 반응
  2. 에스테르화 반응
  3. 카르보닐화 반응
  4. 산화 반응
(정답률: 알수없음)
  • 올레핀(알켄)에 일산화탄소($\text{CO}$)와 수소($\text{H}_2$)를 촉매 하에 고압으로 반응시켜 알데히드와 같은 카르보닐 화합물을 합성하는 공정을 옥소 반응이라고 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

117. 전지 Cu│ CuSO4(0.05M), HgSO4(S)│ Hg의 기전력은 25℃에서 약 0.418 V이다. 이 전지의 자유에너지 변화(△G)는?

  1. -96 kcal
  2. -19.3 kcal
  3. -9.65 kcal
  4. -193 kcal
(정답률: 알수없음)
  • 전지의 기전력과 자유에너지 변화의 관계식을 이용하여 계산합니다. $\text{Cu}$와 $\text{Hg}$ 전지의 반응은 $2\text{ 전자}$ 반응이므로 $n=2$를 대입합니다.
    ① [기본 공식] $\Delta G = -n F E$
    ② [숫자 대입] $\Delta G = -2 \times 23.06 \times 0.418$
    ③ [최종 결과] $\Delta G = -19.3$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

118. 0.5 Faraday의 전류량에 의해서 생성되는 NaOH의 양은 몇 g 인가?(단, Na=23, H=1, O=16)

  1. 10
  2. 20
  3. 30
  4. 40
(정답률: 알수없음)
  • 패러데이 법칙에 따라 생성되는 물질의 양은 흐른 전기량에 비례합니다. $\text{NaOH}$의 화학식량은 $23+1+16=40$이며, $1\text{ Faraday}$당 $1\text{ mol}$의 $\text{NaOH}$가 생성됩니다.
    ① [기본 공식] $W = \frac{Q}{F} \times M$
    ② [숫자 대입] $W = \frac{0.5}{1} \times 40$
    ③ [최종 결과] $W = 20$
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

119. 연실식 황산제조에서 Gay - Lussac탑의 기능은?

  1. 황산의 생성
  2. 질산의 환원
  3. 질소산화물의 회수
  4. 니트로실 황산의 분해
(정답률: 알수없음)
  • 연실식 황산 제조 공정에서 Gay-Lussac탑은 흡수탑의 역할을 하며, 배가스로 배출되는 질소산화물을 회수하여 공정으로 재순환시키는 기능을 합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

120. Poly(vinyl alcohol)의 원료 물질은?

  1. 비닐알콜
  2. 염화비닐
  3. 초산비닐
  4. 플루오르화비닐
(정답률: 알수없음)
  • Poly(vinyl alcohol)은 비닐알코올의 중합체가 아니며, 실제로는 초산비닐(Vinyl acetate)을 중합시킨 후 가수분해하여 제조합니다.
profile_image
1

*오류신고 접수시 100포인트 지급해드립니다.

< 이전회차목록 다음회차 >