1과목: 화공열역학
1. 깁스-두헴(Gibbs-Duhem)식이 다음으로 표시될 경우는? (단, Xi는 i성분의 조성, 
는 i성분의 부분을 특성이다.)
- 압력과 몰수가 일정할 경우
- 몰수와 성분이 일정할 경우
- 몰수와 성분이 같을 경우
- 압력과 온도가 일정할 경우
-
CBT문제은행AI2023-04-18 03:49
압력과 온도가 일정한 상태에서는 시스템의 총 몰수와 조성이 변하지 않기 때문에, 이를 이용하여 Gibbs-Duhem 식을 미분하면
가 나오게 된다. 따라서 압력과 온도가 일정할 경우에는 이 식이 적용되며, 이를 이용하여 상태 방정식을 유도할 수 있다.
2. 절대온도 T의 일정온도에서 이상기체를 1기압에서 10기압으로 가역적인 압축을 한다면 외부가 해야 할 일의 크기는?
- RTㆍln10
- RT2
- 9RT
- 10RT
3. 두성분이 완전 혼합되어 하나의 이상용액을 형성할 때 한성분 i의 화학포텐셜 μi는 μ°(T,P)+RTㆍlnXi으로 표시할 수 있다. 동일 온도와 압력하에서 한성분 i의 순수한 화학포텐셜 μipure는 어떻게 나타낼수 있는가? (단, Xi는 i성분의 몰분율, μ°(T,P)는 같은 T와 P에 있는 이상용액상태의 순수성분 i의 화학 포텐셜이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:49
한성분 i의 순수한 화학포텐셜 μipure는 i성분이 차지하는 몰분율을 1로 가정하여 μ°(T,P)+RTㆍln(1)으로 나타낼 수 있다. 이는 μ°(T,P)와 같으므로, "
"가 정답이다.
4. 같은 온도, 같은 압력의 두 종류의 이상기체를 혼합하면 어떻게 되는가?
- 엔트로피(Entropy)가 감소된다.
- 헬름홀츠(Helmholtz) 자유 에너지는 증가한다.
- 엔탈피(Enthalpy)는 증가한다.
- 깁스(Gibbs) 자유에너지는 감소한다.
5. 이상용액의 활동도 계수 는 어느값을 같는가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:49
이상용액의 활동도 계수는 1을 같는다. 이유는 이상용액에서는 용질 분자들이 서로 상호작용하지 않고 독립적으로 존재하기 때문에, 활동도 계수는 실제 농도와 동일하게 1로 설정할 수 있다. 따라서, 보기 중에서 활동도 계수가 1을 나타내는 "
"가 정답이다.
6. 다음그림은 열기관 사이클이다. T1에서 열을 받고 T2에서 열을 방출할 때 이 사이클의 열효율은 얼마인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
열효율은 (반환열 / 공급열)로 계산된다. 이 사이클에서 반환열은 T3에서의 열이고, 공급열은 T1에서의 열이다. 따라서 열효율은 (T3-T4) / (T1-T2) 이다. 보기 중에서 이 값을 가장 잘 나타내는 것은 "
" 이다.
7. 이상기체간의 반응 A+B 
R 이 125℃에서 일어난다. 이 반응의 표준 자유에너지 변화가 1500cal/mol 일 경우, 이반응의 평형 상수 값은?
- 0.00238
- 0.15
- 0.864
- -1.9
8. 열역학 제 2법칙에 관한 사항 중 옳지 않은 것은?
- 같은 온도에서는 가역 사이클로 작동하는 기관의 열효율이 가장 크다.
- 이 법칙을 위반하면서 작동하는 기관을 제 2종 영구 기관이라 한다.
- 계 내의 에너지 총량 보존을 설명하는 법칙이다.
- 외부에서 일이 가해지지 않으면 열은 낮은 곳에서 높은 곳으로 흐를 수 없다.
9. 어떤 과학자가 자기가 만든 열기관이 80℃와 10℃사이에서 작동하면서 100cal 의 열을 받아 20cal의 유용한 일을 할 수 있다고 주장한다. 이 과학자의 주장에 대한 판단으로 옳은 것은?
- 열역학 제 0법칙에 위배된다
- 열역학 제 1법칙에 위배된다.
- 열역학 제 2법칙에 위배된다
- 타당하다
10. 몰리에 선도(Mollier diagram)는 어떤 성질들을 기준으로 만든 도표인가?
- 압력과 부피
- 온도와 엔트로피
- 엔탈피와 엔트로피
- 압력과 엔트로피
12. 25℃에서 1몰의 이상기체가 20atm에서 1atm로 단열 가역적으로 팽창하였을 때 최종 온도는 약 몇 K인가? (단, 비열비 
는 
이다.)
- 100K
- 90K
- 80K
- 70K
13. 다음중 과잉 물성치를 가장 옳게 설명한 것은?
- 실제 물성치와 동일한 온도, 압력 및 조성에서 이상용액 물성치와의 차이이다.
- 이상용액의 물성치와 표준상태에서의 실제 물성치와의 차이이다.
- 표준상태에서의 이상용액의 물성치와 특정상태에서의 실제 물성치와의 차이이다.
- 실제 물성치와 표준상태에서의 실제 물성치와의 차이이다.
14. 20℃ 1atm에서 아세톤의 부피팽창계수 β는 1.487×10-3℃-3, 등온압축계수 k는 62×10-6atm-1이다. 아세톤을 정적하에서 20℃, 1atm으로부터 30℃까지 가열하였을 때 압력은 약 몇 atm인가? (단, β와 k의 비는 항상 일정하다고 가정한다.)
- 12.1
- 24.1
- 121
- 241
16. 우주를 고립계라고 할 때 다음 중 옳은 설명은?
- 우주내의 엔트로피는 증가하고 있다.
- 우주내의 엔트로피는 감소하고 있다.
- 우주내의 엔트로피는 감소도 증가도 하지 않는다.
- 우주내의 엔트로피는 그 정확한 값을 예측할 수 있다.
17. 다음중 공기 표준 오토사이클에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 2개의 단열과정과 2개의 정적과정으로 이루어진 불꽃점화 기관의 이상사이클 이다.
- 정압, 정적, 단열과정으로 이우러진 압축점화 기관의 이상사이클이다.
- 2개의 단열과정과 2개의 정압과정으로 이루어진 가스 터빈의 이상사이클이다.
- 2개의 정압과정과 2개의 정적과정으로 이루어진 증기 원동기의 이상사이클이다.
18. 비가역과정에 있어서 다음식 중 옳은 것은? (단, S는 엔트로피 Q는 열량 T는 절대온도이다.)
- △S=0
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
정답: "
"
비가역과정에서는 엔트로피가 증가하므로, "
"와 "
"는 모두 틀린 식입니다.
따라서, 비가역과정에서는 엔트로피 변화가 0이 아니므로 ""이 옳은 식입니다.
20. 1kg의 질소가스가 2.3atm, 367K에서 PV1.3=const.의 폴리트로픽 공정 중 정적과정으로 압력이 2배가 될 때 이 가스의 내부 에너지 변화는 약 몇 kcal/kg 인가? (단, 이 가스의 정압비열 Cp는 0.25kcal/kgㆍk, 정적비열 CV는 0.18kcal/kgㆍK이다.)
- 0.18
- 0.25
- 1.34
- 11.46
2과목: 화학공업양론
21. NH3를 다음의 반응에 의해 NO로 산화한다. 시간당 NO 30kg을 생성하기 위하여 30% 과잉 산소를 공급할 때 공급산소의 양은 시간당 몇 kg 인가?
- 52
- 40
- 27
- 20
22. 내경 5cm의 파이프에 비중이 1.2인 원유가 3.5m/s 의 속도로 흐를 때 단위면적당 질량 속도는 몇 kg/m2ㆍs 인가?
- 1336
- 2356
- 3150
- 4200
23. CH4(g)의 표준생성열은 몇 kcal/mol 인가? (단, C와 O2의 반응으로부터 구한 CO2(g)의 표준생성열은 94.1kcal/mol, H2와 O2의 반응으로부터 구한 H2O(L)의 표준생성열은 68.3kcal/mol, CH4(g)의 표준연소열은 212.8kcal/mol이다.)
- -17.9
- 17.9
- 35.8
- -35.8
24. 표준상태에서 공기의 밀도는 몇 g/L 인가? (단, 공기의 몰백분율은 80%의 질소와 20%의 산소로 구성되어 있다.)
- 1.12
- 1.21
- 1.29
- 1.52
25. 질소의 정압 몰열용량 Cp[J/molㆍk]가 다음과 같고 1mol의 질소를 1atm하에서 600℃로부터 20℃로 냉각하였을 때 발생하는 열량은 약 몇 J인가? (단, R은 상기체상수이다.)
- 17600
- 27600
- 37600
- 47600
26. A성분과 B성분의 Binary system에서 기상과 액상이 평형관계에 있다고 한다면 A성분 기상의 몰분율 YA에 관한 일반식은? (단, 는 B성분에 대한 A성분의 휘발도이고, X는 액체의 몰분율이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
기상과 액상이 평형상태에 있으므로, A성분의 총 몰수는 일정하다. 따라서, A성분의 기상 몰분율 YA와 액상 몰분율 X의 합은 1이다. 또한, A성분의 기상압은 휘발도와 기체의 몰분율에 비례하므로, Raoult의 법칙에 따라 PA = YAPA^o 이다. 따라서, 정답은 "
" 이다.
27. 주어진 계에서 기체 분자들이 반응하여 새로운 분자가 생성되었을 때 원자 백분율 조성에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 그 계의 압력변화에 따라 변화한다.
- 그 계의 온도 변화에 따라 변화한다.
- 그 계내에서 화학반응이 일어날 때 변화한다.
- 그 계내에서 화학 반응에 관계없이 일정하다
28. 포스겐가스를 만들기 위하여 CO가스 1.2몰과 Cl2 가스 1몰을 다음 반응식과 같이 촉매하에서 반응시킬 때 전환율이 90% 라면 반응 후 총 몰수는 몇 몰인가?
- 1.1
- 1.2
- 1.3
- 1.4
29. 물의 3중점에 대한 설명 중 옳은 것은?
- 3중점이 존재하는 상태를 규정하기 위한 변수의 수는 3개이다.
- 3중점이 존재하는 상태는 임의로 변화될 수 있다.
- 3중점에서 계의 자유도는 1로서 압력만이 독립변수이다.
- 기체-고체, 기체-액체, 고체-액체 선이 서로 교차하는 점이다.
30. 30℃, 760mmHg에서 공기의 수증기압이 25mmHg이고, 이 온도에서 포화수증기압은 0.0433kgf/cm2이다. 이때 상대 습도는 약 몇 %인가?
- 71.6
- 78.5
- 87.4
- 92.7
31. 프로판가스와 부탄가스를 액화한 혼합물이 30℃에서 프로판과 부탄의 몰비가 4:1로 되었다면 이 용기내 압력은 약 몇 atm인가? (단, 30℃에서 프로판의 증기압은 9000mmHg, 부탄의 증기압은 2400mmHg이다.)
- 50
- 20
- 10
- 4
32. 1000kg의 물체가 50m높이에서 지상으로 떨어질때 발생하는 열량은 몇 J인가?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)
- 4.9
- 49
- 490
- 4900
34. 액체염소 40kg이 표준상태에서 증발했을 때 약 몇 m3의 Cl2 가스가 생성되는가? (단, Cl2의 분자량은 70.9이다.)
- 10.6
- 11.6
- 12.6
- 13.6
35. 18℃에서 액체 A의 엔탈피를 0이라 가정하고 150℃에서 A증기의 엔탈피를 구하면 약 몇 cal/g인가? (단,. 엑체 A의 비열은 0.44cal/gㆍ℃ , 증기 A의 비열은 0.32cal/gㆍ℃, 100℃에서 증발열은 86.5cal/g)
- 70
- 139
- 200
- 280
36. 에너지 수지식은 다음 중 어느 법칙에 기인하는 것인가?
- 열역학 제 1법칙
- 열역학 제 2법칙
- 열역학 제 3법칙
- 열역학 제 0법칙
37. 아세톤 15vol%를 함유하는 벤젠과의 혼합물이 있다. 20℃ 760mmHg에서 벤젠의 분압은 몇 atm인가?
- 0.15
- 0.35
- 0.85
- 0.95
38. 섭씨온도 단위를 대체하는 새로운 온도 단위를 정의하여 1기압 하에서 물이 어는 온도를 새로운 온도 단위에서는 10도로 선택하고 물이 끓는 온도를 130도로 정하였다. 섭씨 20도는 새로운 온도 단위로 환산하면 몇 도 인가?
- 30
- 34
- 38
- 42
39. 농도가 5%인 소금수용액 1kg을 1%인 소금수용액으로 희석하여 3%인 소금수용액을 만들고자 할 때 필요한 1% 소금수용액의 질량은 몇 kg인가?
- 1.0
- 1.2
- 1.4
- 1.6
40. 30℃ 742mmHg에서 수증기로 포화된 H2가스가 2300cm3의 용기 속에 들어 있다. 30℃, 742mmHg에서 순 H2가스의 용적은 약 몇 cm3인가? (단, 30℃에서 포화수증기압은 32mmHg이다.)
- 2200
- 2090
- 1880
- 1170
3과목: 단위조작
41. 상대휘발도에 관한 설명 중 틀린 것은?
- 휘발도는 어느 성분의 분압과 몰분율의 비로 나타낼수 있다.
- 상대휘발도는 2물질의 순수성분 증기압의 비와 같다.
- 상대휘발도가 클수록 증류에 의한 분리가 용이하다.
- 상대휘발도는 액상과 기상의 조성에는 무관하다.
42. 파이프 속을 층류상태로 흐르는 어떤 점성액체의 평균속도가 10cm/s이고 파이프 양끝 의 압력차와 파이프의 내경은 각각 0.6기압, 2cm이다 만일 동일한 길이로 파이프 양끝의 압력차를 0.3기압으로 줄이고 내경이 4cm인 것으로 바꾸면 액체의 평균 속도는 몇 cm/s가 되겠는가?
- 10
- 20
- 40
- 80
43. NNU(Nusselt number)의 정의로서 옳은것은? (단, Nst는 stanton수, Npr은 prandtl, k는 열전도도, D는 지름, h는 개별열전달 계수, NRE는 레이놀즈수 이다)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:49
NNU는 유체 내부에서 열전달이 일어날 때, 유체와 경계면 사이의 열전달을 나타내는 비례상수이다. 이 값은 Nst, Npr, NRE 등의 변수에 의해 결정된다. 따라서, NNU 값이 "
" 인 이유는 해당 변수들의 값이 적절하게 조합되어 NNU 값이 그 크기와 방향이 결정되었기 때문이다.
44. 확산에 의한 물질전달현상을 나타낸 Fick의 법칙처럼 전달속도, 구동력 및 저항 사이의 관계식으로 일반화되는 점에서 유사성을 갖는 법칙은 다음중 어느 것인가?
- stefan-Boltzman 법칙
- Henry 법칙
- Fourier 법칙
- Raoult 법칙
45. 면적이 0.25m2인 250℃ 상태의 물체가 있다 50℃ 공기가 그 위에 있을때 전열속도는 약 몇 kw인가? (단, 대류에 의한 열전달계수는 30w/m2ㆍ℃)
- 1.5
- 1.875
- 1500
- 1875
46. 혼합조작에서 혼합초기, 혼합도중, 완전이상혼합시 각 균일도 지수의 값을 옳게 나타낸 것은? (단, 균일도 지수는 
이며 σ는 혼합 도중의 표준편차, σ0는 혼합 전의 최초의 표준편차이다.)
- 혼합초기: 0, 혼합도중: 0에서 1사이의 값, 완전이상혼합: 1
- 혼합초기: 1, 혼합도중: 0에서 1사이의 값, 완전이상혼합: 0
- 혼합초기와 혼합도중: 0에서 1사이의 값, 완전이상혼합: 1
- 혼합초기: 1, 혼합도중: 0, 완전이상혼합: 1
47. 상계점(plait point)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- 이점에서 2상이 1상이 된다.
- 이 점에서는 추출이 불가능하다.
- 대응선(Tie line)의 길이가 0이다.
- 이 점을 경계로 주제성분이 많은 쪽이 추진상이다.
49. 1기압에서 메탄올의 몰 분율이 0.5인 수용액을 증류하면 평형증기에서 메탄올의 몰 분율이 0.8로 된다. 메탄올의 물에 대한 상대 휘발도는 얼마인가?
- 2
- 4
- 6
- 10
50. 비중 0.9 점도 1poise의 유체를 직경 30.5cm의 배관을 통하여 10m3/h로 수송한다 이 때 레이놀즈수는 약 얼마인가?
- 104
- 232
- 1160
- 2321
51. 공극률(porosity)이 0.4인 충전탑 내를 유체가 유효속도(superficial velocity) 0.8m/s로 흐르고 있을 때 충전탑내의 평균 속도는 몇 m/s 인가?
- 0.3
- 0.8
- 1.2
- 2.0
52. 평면판에서 유동경계층(hydrodynamic boundary layer)과 열경계층(thermal boundary layer)이 같아질 때 프란틀수(prandtl NO.)는 어떤 값을 가지는가?
- ∞
- 100
- 1
- 0
53. 단일효용 증발관(single effect evaporator)에서 어떤 물질 10% 수용액을 50% 수용 으로 농축한다. 공급용액은 55000kg/h 공급용액의 온도는 52℃ 수증기의 소비량은 4.75×104kg/h 일때 이 증발기의 경제성은?
- 0.895
- 0.926
- 1.005
- 1.084
54. 액체와 기체간의 접촉을 위한 일반적인 기체흡수탑에서 편류(channelling)을 최소화 하는 방법으로 가장 적절한 것은?
- 탑 지름을 충전물 지름과 같게 한다.
- 탑지름을 충전물 지름의 2배 이하로 한다.
- 탑지름을 충전물 지름의 2~4배가 되게 한다.
- 탑지름을 충전물 지름의 8~10배 정도로 한다.
55. 원관내 25℃의 물을 65℃까지 가열하기 위해서 100℃의 포화수증기를 관 외부로 도입하여 그 응축열을 이용하고 100℃의 응축수가 나오도록 하였다. 이때 대수평균 온도차는 몇 ℃인가?
- 0.56
- 0.85
- 52.5
- 55.5
57. 다음 중 공비 혼합물을 분리시키는 특수한 증류방법이 아닌 것은?
- 푸르푸랄을 이용한 벤젠과 사이클로헥산의 분리
- 추출증류를 이용한 분리
- 벤젠을 이용한 에탄올과 물의 분리
- 수증기증류를 이용한 분리
58. 농축조작선 방정식에서 환류비가 R일때 조작선의 기울기를 옳게 나타낸 것은? (단, Xw는 탑저 제품 몰분율이고, XD는 탑상 제품 몰분율이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
농축조작선 방정식에서 환류비 R은 탑저 제품 몰분율(Xw)과 탑상 제품 몰분율(XD)의 비율을 나타내는 값이다. 따라서 조작선의 기울기는 XD/(1-XD)으로 나타내어지며, 이는 "
"와 같다.
59. 다음 중 고체 내부의 수분이 확산에 의하여 건조되는 단계로 재료의 건조특성이 단적으로 표시되는 기간은?
- 재료 대기기간
- 재료 예열기간
- 항율 건조기간
- 강률 건조기간
60. 다음 그림과 같은 축소관에 물이 흐르고 있다. 1지점에서의 안지름이 0.25m, 평균유속이 2m/s일때 안지름이 125m인 2지점에서의 평균유속은 몇 m/s인가? (단, 축소에 의한 손실은 없다고 가정한다.)
- 4
- 6
- 8
- 12
4과목: 반응공학
61. 
{f(t)}=F(s)일때 최종치 정리를 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:49
정답은 "
"이다.
최종치 정리는 시간 영역에서의 함수 f(t)를 라플라스 변환하여 s 영역에서의 함수 F(s)로 변환한 후, s 영역에서의 함수 F(s)의 극점들이 모두 좌표축의 왼쪽 반면에 위치할 때, f(t)의 최종값은 0이라는 것을 말한다.
이 문제에서는 F(s)의 극점들이 모두 좌표축의 왼쪽 반에 위치하므로, 최종치 정리를 적용할 수 있다. 따라서 f(t)의 최종값은 0이 된다.
62. 수은을 유리관에 넣어서 만든 수은온도계의 비정상상태 에너지 수지식을 옳게 나타낸 식은? (단, 열전달을 위한 유리관의 표면적을 A, 수은의 열용량을 C , 유리관 안에 있는 수은의 질량은 m, 수은온도계와 외부 공기와의 열전달계수는 h, 수은온도계의 온도는 T, 외부공기의 온도는 S, 시간은 t 이다)
- mCT = hA(S-T)
- mCT = hA (T-S)
- mC dT/dt = hA (S-T)
- mC dT/dt = hA (T-S)
63. f(t)를 라플라스 변환한 결과, 다음과 같은 식을 얻었다. 이로부터 f(t)를 구한 것으로 옳은 것은?
- tet+e-t-1
- tet-e-t-1
- te-t-et-1
- -te-t-et
64. 이득이 1이고 시간상수가 τ인 1차계의 bode 선도에서 corner frequency 
일 경우 진폭비 AR의 값은 얼마인가?
- √2
- 1
- 0
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
corner frequency는 이득이 1일 때의 컷오프 주파수이므로, 이를 이용하여 시간상수를 구할 수 있다.
τ = 1 / (2πfc) = 1 / (2π * 100) = 0.005 s
진폭비 AR은 corner frequency에서의 진폭비와 시간상수 τ에 따라 결정된다.
AR = 1 / √(1 + (τω)^2) = 1 / √(1 + (0.005 * 100)^2) = 0.995
따라서 정답은 "
" 이다.
이유는 시간상수가 작을수록 고주파에서의 감쇠가 적어지기 때문에, corner frequency에서의 진폭비가 1에 가까워지기 때문이다.
65. 그림과 같이 출구흐름과 두 탱크의 연결부위에 고정된 열림을 가진 밸브가 설치된 두개의 저장탱크에서 입력 흐름에 대한 계단 응답 특성의 설명 중 틀린 것은?
- 2번째 탱크의 높이는 시간에 따라 진동할 수 있다.
- 각 탱크의 높이는 각 탱크의 입력에 대해 1차 전달 함수로 표시된다.
- 2번째 탱크의 높이는 첫 번째 탱크의 높이 변화보다 느린 특성을 보인다.
- 두탱크가 실린더 형태이고 밑면적과 밸브저항이 같으면 critically damped 된 특성을 보인다.
66. 
인 계의 단위 임펄스 응답은?
- t-1+e-t
- t+1+e-t
- t-1-e-t
- t+1-e-t
67. 다음 중 순수한 전달지연 (transportation lag)에 대한 전달 함수는?
- G(s)=e-τs
- G(s)=τe-τs
68. 비례-미분제어장치의 전달함수의 형태를 옳게 나타낸 것은? (단, K는 gain, τ는 시간정수이다)
- Kτs
69. 1차계의 sin 응답에서 ωτ가 증가되었을 때 나타나는 영향을 옳게 설명한 것은?(단, ω는 각 주파수, τ는 시간정수, AR은 진폭비, |φ|는 위상각의 절대값 이다.)
- AR은 증가하나 |φ|는 감소한다.
- AR, |φ| 모두 증가한다.
- AR은 감소하나 |φ|는 증가한다.
- AR, |φ|는 모두 감소한다.
에서 ω가 아주 작을 때 즉 ω→0일 때의 위상각은?71. 안정한 closed loop 에 대한 설명 중 옳은 것은?
- error 가 시간이 경과함에 따라 감소한다.
- error가 시간이 경과함에 따라 일정해진다.
- error가 시간이 경과함에 따라 커진다.
- error가 초기에는 일정하나 점차적으로 커진다.
72. 다음중 1차계에서 시상수에 관한 커패시턴스와저항의 관계를 식으로 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
"
"이 정답입니다.
커패시턴스(C)는 시상수와 전하의 비례상수이며, 저항(R)은 시상수와 전류의 비례상수입니다. 따라서 1차계에서는 C와 R이 역수 관계에 있습니다. 즉, C가 커지면 R은 작아지고, C가 작아지면 R은 커집니다. 이를 수식으로 나타내면 다음과 같습니다.
C ∝ 1/R
따라서 C와 R은 서로 역수 관계에 있으므로, ""가 정답입니다.
73. 1차계의 단위계단응답에서 시간 t 가 2τ일때 퍼센트 응답은 약 얼마인가? (단, τ는 1차 계의 시간상수이다.)
- 50%
- 63.2%
- 86.5%
- 95%
74. 공정의 제어 성능을 적절히 발휘하는 데에 장애가 되는 요소가 아닌 것은?
- 측정변수와 피제어 변수의 일치
- 제어밸브의 무반응 영역
- 공정 운전상의 제약
- 공정의 지연시간
75. 비례제어기를 이용하는 1차공정의 제어구조에서 총괄 전달함수는 
로 주어진다. R에 크기 A 인 계단변화가 도입되었을 경우 offset은 어떻게 나타내는가? (단, Y는 공정의 출력, R은 설정점이다.)
- A(1-K)
- A(K-1)
76. 그림과 같은 블록 다이아그램으로 표시되는 제어계에서 R과 C간의 관계를 하나의 블록으로 나타낸 것은? (단, 
이다.)
77. 그림의 블록선도에서 출력 Y1(s)와 Y2(s)의 표현으로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:49
Y1(s) = G1(s)X(s) + G2(s)Y2(s)에서 Y2(s)는 Y1(s)의 식에 등장하므로 Y1(s)을 구하기 위해서는 Y2(s)를 먼저 구해야 한다. 따라서 Y2(s)는 출력 블록에서부터 역방향으로 계산하여 구해야 한다. 이 때, 출력 블록에서 Y2(s)에 영향을 주는 입력은 X(s)와 Y1(s)이므로 Y2(s) = G3(s)X(s) + G4(s)Y1(s)로 표현할 수 있다. 따라서 옳은 표현은 "
"이다.
78. PID제어가 조율에 관한 내용 중 옳은 것은?
- 시상수가 작고 측정잡음이 큰 공정에는 미분동작을 크게 설정한다.
- 시간지연이 큰 공정은 미분과 적분동작을 모두 크게 설정한다.
- 적분공정의 경우 제어기의 적분동작을 더욱 크게 설정한다.
- 시상수가 작을수록 미분동작은 작게 적분동작은 크게 설정한다.
79. 전달함수가 
와 같은 2차계의 단위계단(unit step)응답은 다음중 어느 것인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
정답은 "
" 이다.
2차계 시스템의 단위계단 응답은 일반적으로 오실레이션(oscillation)을 보인다. 이 문제에서 주어진 전달함수의 근은 모두 실근(real root)이므로, 오실레이션 없이 감쇠(damping)만 있는 응답을 보인다. 이러한 응답을 보이는 전달함수는 "" 이다.
80. 증류탑의 일반적인 제어에서 공정출력(피제어) 변수에 해당하지 않는 것은?
- 유출물 조성
- 증류탑의 압력
- 환류비
- 잔류물의 유속
5과목: 공정제어
81. 수은법에 의한 NaOH 제조에 있어서 아말감 중의 Na의 함유량이 많아지면 어떤 결과를 가져오는가?
- 아말감의 유동성이 좋아진다.
- 아말감의 분해속도가 느려진다.
- 전해실 내에서 수소가스가 발생한다.
- 불순물의 혼입이 많아진다.
82. 다음 중 황산 제조공업에서의 바나듐 촉매 작용기구로서 가장 거리가 먼 것은?
- 원자가의 변화
- 화학변화에 의한 중간생성물의 생성
- 산성의 피로인산염 생성
- 흡수작용
83. 다음 중 유리기 연쇄반응으로 일어나는 반응은?
- CH2=CH2+H2 → CH3-CH3
- CH4+Cl2 → CH3Cl + HCl
- CH2= CH2 + Br2 → CH2Br - CH2Br
85. 암모니아 산화법에 의한 질산 제조에서 백금-로듐(Pt-Rh) 촉매에 대한 설명 중 옳지않은 것은?
- 백금(Pt) 단독으로 사용하는 것보다 수명이 연장된다.
- 촉매 독물질로서는 비소, 유황등이 있다.
- 동일 온도에서 로듐(Rh) 함량이 10%인 것이 2%인 것보다 전화율이 낮다.
- 백금(Pt) 단독으로 사용하는 것보다 내열성이 강하다.
87. 염화수소 가스의 직접 합성 시 화학반응식이 다음과 같을 때 표준상태 기준으로 200L의 수소가스를 연소시키면 발생되는 열량은 약 몇 kcal 인가?
- 365
- 394
- 407
- 603
88. 다음 중 석유류의 불순물인 황, 질소, 산소 제거에 사용되는 방법은?
- Coking process
- Visbreaking process
- Hydrotreating process
- Isomerization process
89. 석유류에서 접촉분해 반응의 특징이 아닌 것은?
- 고체산을 사용한다.
- 대부분 반응은 라디칼 기구로서 진행한다.
- 디올레핀은 거의 생성되지 않는다.
- 분해 생성물은 탄소수 3개 이상의 탄화수소가 많이 생성된다.
91. 폐수처리나 유해가스를 효과적으로 처리할 수 있는 광촉매를 이용한 처리기술이 발달되고 있는데, 다음 중 광촉매로 많이 사용되고 있는 물질로 아나타제, 루틸등의 결정상이 존재하는 것은?
- MgO
- CuO
- TiO2
- FeO
92. 질산제조에서 암모니아 산화에 사용되는 촉매에 대한 설명 중 옳은 것은?
- 가장 널리 사용되는 것은 Pt-Bi 이다.
- PtrP의 일반적인 수명은 1개월 정도이다.
- 공업적으로 Fe-Bi계는 작업범위가 가장 넒다.
- 산화코발트의 조성은 CO3O4이다.
93. 다음 물질 중 벤젠의 술폰화 반응에 사용되는 물질로 가장 적합한 것은?
- 묽은 염산
- 클로로술폰산
- 진한 초산
- 발연 황산
94. 가솔린 유분 중에서 휘발성이 높은 것을 의미하고 한국 및 유럽의 석유화학공업에서 분해에 의해 에틸렌 및 프로필렌 등의 제조의 주된 공업원료로 사용되고 있는 것은?
- 경유
- 등유
- 나프타
- 중유
96. 에틸알코올과 브롬화칼륨을 H2SO4 존재하에서 반응시키면 생성되는 주생성물은?
- C2H4Br
- C2H5OBr
- C2H5Br
- C2H5-O-C2H5
97. 요소비료의 제조방법 중 카비메이트 순환방식의 제조방법으로 약 210℃, 400atm의 비교적 고온, 고압에서 반응시키는 것은?
- IG법
- Inventa 법
- Du Pont 법
- CCC법
98. 니트로 화합물 중 트리니트로톨루엔에 관한 설명으로 틀린 것은?
- 물에 매우 잘 녹는다.
- 톨루엔을 니트로화하여 제조할 수 있다.
- 폭발물질로 많이 이용된다.
- 공업용 제품은 담황색 결정형태이다.
99. 암모니아 합성 공업의 원료 가스인 수소가스 제조 공정에서 2차 개질 공정의 주 반응은?
- CO + H2O → CO2 + H2
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
주어진 보기 중에서 수소 가스 제조 공정과 관련된 반응은 "
" 이다. 이 반응은 메탄과 수증기가 반응하여 일산화탄소와 수소를 생성하는 메탄 개질 반응이다. 이 반응은 암모니아 합성 공업에서 수소 가스를 생산하는 과정 중 하나로 사용된다.
6과목: 화학공업개론
101. 화학평형에서 열역학에 의한 평형상수에 주된 영향을 미치는 것은?
- 계의 온도
- 불활성물질의 존재 여부
- 반응속도론
- 계의 압력
102. 다음 중 균일계 반응에 가장 가까운 반응은?
- 석탄의 연소반응
- 광석의 배소반응
- 기체-엑체의 흡수 반응
- 기체-기체의 가스반응
103. 가역 단분자 반응 
R에서 평형상수 KC와 평형 진화율 XAe 와의 관계는? (단, CRO=0 이고, 팽창계수 εA 는 0이다)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
가역 단분자 반응에서 평형상수 KC와 평형 진화율 XAe는 다음과 같은 관계가 있다.
KC = XAe / (1 - XAe)
여기서 CRO=0 이므로, XAe = [Ae] / ([Ae] + [Ao]) 이다. 따라서 XAe는 Ae의 농도에 따라 결정되며, KC는 XAe와 역수 관계에 있다. 즉, XAe가 작을수록 KC는 커지고, XAe가 클수록 KC는 작아진다.
따라서 보기에서 정답은 "
"이다.
104. 다음의 액체상 1차 반응이 plug flow 반응기 (PFR) 와 mixed flow 반응기(MFR)에서 각각 일어난다. 반응물 A의 전화율을 똑같이 80%로 할 경우 필요한 MFR의 부피는 PFR부피의 약 몇 배인가?
- 5.0
- 2.5
- 0.5
- 0.2
105. 336K에서 원하는 전화율을 얻는데 30분 걸리는 n차의 비가역 화학반응이 있다. 이 반응의 활성화에너지가 422000J/mol 일 때 347K에서 같은 전화율을 얻는데 약 몇 분의 시간이 걸리는가?
- 0.25
- 0.50
- 0.75
- 1.00
106. 균일계 촉매반응과 불균일계 촉매반응에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?
- 불균일계 촉매반응은 2개 이상의 상이 수반된다.
- 불균일계 촉매반응은 확산저항이 있다..
- 불균일계 촉매반응에서는 촉매와 반응물의 계면이 존재한다.
- 균일계 촉매반응에서는 흡착 및 확산이 일어나고 이것은 반응속도에 가장 중요한 변수이다.
107. 물리적 흡착에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
- 다분자 층 흡착이 가능하다.
- 활성화 에너지가 작다.
- 가역성이 낮다.
- 고체에서 일어난다.
108. 다음 그림은 농도-시간의 곡선이다. 이 곡선에 해당하는 반응식을 옳게 나타낸 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
정답은 "
"이다. 이유는 농도가 시간에 따라 감소하고 있으므로 반응물이 생성되는 반응식이 아닌 생성물이 생성되는 반응식이기 때문이다. 따라서 반응물과 생성물의 위치를 바꾸어준 ""이 옳은 반응식이다.
109. 기체 - 고체 비균일상 반응의 농도 분포 곡선이 다음 그림과 같으면, 이 때 반응속도의 율속 단계는 어떤 단계인가?
- 물질 전달 단계
- 흡착 단계
- 표면 반응 단계
- 탈착 단계
110. 다음 반응에서 전활율 XA에 따르는 반응 후 총몰수를 구하면 얼마인가? (단, 반응초기에 B, C, D 는 없고, nA0는 초기 A 성분의 몰수, XA는 A 성분의 전화율이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:47
반응 전 A의 몰수는 nA0이다. 반응 후 A의 몰수는 nAf = nA0(1-XA)이다. 반응 전과 후의 A의 몰수 차이는 ΔnA = nA0 - nAf = nA0XA이다. 반응 전과 후의 총 몰수 차이는 Δntotal = ΔnA + ΔnB + ΔnC + ΔnD = nA0XA + nA0XB + nA0XC + nA0XD = nA0(XA + XB + XC + XD)이다. 따라서 총 몰수는 nA0(XA + XB + XC + XD)이다. 이 값은 "
"와 같다.
111. 반응속도 
일 때 농도를 mol/L, 시간을 h로 나타내면 속도상수는?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:48
속도상수는 k = 1/반응시간 이므로, 반응속도가
일 때 반응시간은 1/ 이다. 따라서 속도상수는 k = 1/1/ = 
이 된다.
이유는 반응속도와 반응물 농도의 관계식인 속도법칙에서, 일반적으로 A + B → C와 같은 2차 반응에서는 속도상수 k는 [A]와 [B]의 1차식으로 표현된다. 따라서 반응속도가 일 때, 1차식인 [A]와 [B]의 합이 1이 되도록 상수를 설정해야 하므로 k = 가 된다.
112. A → 3R 인 반응에서 A만으로 시작하여 완전히 전화되었을 때 계의 부피변화율은 얼마인가?
- 0.5
- 1.0
- 1.5
- 2.0
114. 어떤 물질의 분해반응은 비가역 1차반응으로 90%까지 분해하는데 8123초가 소요 되었다면 40% 분해하는데 걸리는 시간은 약 몇 초인가?
- 1802
- 2012
- 3267
- 4128
115. 자동촉매반응에 대한 설명으로 옳은것은?
- 전화율이 작을 때는 관형흐름 반응기가 유리하다.
- 전화율이 작을 때는 혼합흐름 반응기가 유리하다.
- 전화율과 무관하게 혼합흐름 반응기가 항상 유리하다.
- 전화율과 무관하게 관형흐름 반응기가 항상 유리하다.
116. 순환식 반응기에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 순환비는
으로 표현된다. 환류량 - 순환비 = ∞ 인 경우, 성능식은 혼합 흐름식 반응기와 같게 된다.
- 반응기 출구에서의 전활율과 반응기 입구에서의 전화율의 비는 용적 변화율에 영향을 받는다.
- 반응기 입구에서의 농도는 용적 변화율에 무관하다.
117. A 가 R이 되는 효소반응이 있다. 전체 효소 농도를 [E0], 미카에리스(Michaelis)상수를 [M]이라고 할 때 이 반응의 특징에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 반응속도가 전체 효소 농도 [E0]에 비례한다.
- A 의농도가 낮을 때 반응속도는 A 의 농도에 비례한다.
- A 의 농도가 높아지면서 0차 반응에 가까워진다.
- 반응속도는 미카엘리스 상수 [M] 에 비례한다.
118. 
및 
인 두 반응이 동시에 등온 회분 반응기에서 진행된다. 50분 후 A의 90% 가 분해되어 생성물 비는 9.1mol R / 1mol S 이다. 반응차수는 각각 1차일 때, 반응 초기 속도상수 k2는 몇 min-1인가?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:50
먼저, A의 초기 농도를 [A]₀라고 하면 50분 후 [A]는 0.1[A]₀가 되고, [R]와 [S]는 각각 0.091[A]₀와 0.0091[A]₀가 된다. 이때, 생성물 비가 9.1mol R / 1mol S 이므로, [R]와 [S]의 변화량은 각각 9.1x와 -x가 된다. 따라서, [R]의 변화율은 k₂[R] = -9.1x/50 이고, [S]의 변화율은 k₁[A] = x/50 이다. 여기서, 반응차수가 각각 1차이므로, k₂/k₁ = [R]/[A] = 0.091/0.1 이다. 따라서, k₂ = k₁x[R]/[A] = (x/50)(9.1x/50)/(0.1[A]₀) = 0.0182x²/[A]₀ 이다.
이제, 생성물 비가 9.1mol R / 1mol S 이므로, 1mol A가 반응하여 9.1mol R을 생성한다는 것을 의미한다. 따라서, A의 분해 반응식은 A → 9.1R + S 이다. 이때, A의 초기 농도를 [A]₀라고 하면, 50분 후 [A]는 0.1[A]₀가 되므로, A의 분해율은 (0.9[A]₀)/50 = 0.018[A]₀/min 이다. 이 분해율은 1차 반응속도식에서 k[A]로 나타낼 수 있다. 따라서, k = 0.018/[A]₀ 이다.
따라서, k₂ = 0.0182x²/[A]₀ = 0.0182(50k/[A]₀)²/[A]₀ = 0.0182(50/0.1)²k²/[A]₀³ = 9.05x10⁴/[A]₀² (min⁻¹) 이다. 따라서, 정답은 "
" 이다.
일 때 속도상수의 단위는?