1과목: 화공열역학
1. 단열된 상자가 2개의 같은 부피로 양분되었고, 한 쪽에는 아보가드로(Avogadro)수의 이상기체 분자가 들어 있고 다른 쪽에는 아무 분자도 들어 있지 않다고 한다. 칸막이가 터져서 기체가 양쪽에 차게 되었다면 이때 엔트로피 변화값 △S에 해당하는 것은?
- △S = RT ln 2
- △S = -R ln 2
- △S = R ln 2
- △S = -RT ln 2
2. 다음 그림은 역 카르노사이클이다. 이 사이클의 성능계수는 어떻게 표시되는가? (단, T1에서 열이 방출되고 T2에서 열이 흡수된다.)
-
CBT문제은행AI2023-04-18 03:50
성능계수는 역 카르노사이클에서 얻을 수 있는 최대 열효율을 나타내는 값이다. 이 사이클에서는 T1에서 열이 방출되고 T2에서 열이 흡수되므로, 열효율은 (T1-T2)/T1이 된다. 따라서 보기 중에서 성능계수를 나타내는 값은 "
"이다.
3. 다음중 역행응축(retrograde condensation)현상을 가장 유용하게 쓸 수 있는 경우는?
- 기체를 임계점에서 응축시켜 순수성분을 분리시킨다.
- 천연가스 채굴 시 동력 없이 액화천연가스를 얻는다.
- 고체 혼합물을 기체화시킨 후 다시 응축시켜 비휘발성 물질만을 얻는다.
- 냉동의 효율을 높이고 냉동제의 증발장열을 최대로 이용한다.
4. 화학반응에서 정방향으로 자발적 반응이 일어나는 경우 깁스(Gibbs)에너지 변화(△G)의 표현으로 맞는 것은?
- △G ＞0
- △G＜ 0
- △G = 0
- △G = ∞
5. Clausius-Clapeyron 상관식을 통하여 보았을 때 다음 중 증기압과 직접적으로 밀접한 관련이 있는 물성은?
- 점도
- 확산계수
- 열전도도
- 증발잠열
6. 계의 질량이 2배로 되면 세기성질(intensive property)의 값은 어떻게 되는가?
- 변화 없다.
- 4배로 된다.
- 1/2로 된다.
- 2배로 된다.
7. 이상기체의 내부에너지에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 온도만의 함수이다.
- 압력만의 함수이다.
- 압력과 온도의 함수이다.
- 압력이나 온도의 함수가 아니다.
8. 완전히 절연된 통속(단열용기)에 물을 넣고 회전교반기로 저어주면 물의 온도가 상승하게 된다. 그 후 찬 물체를 물에 담가 처음 온도로 복귀시킨다. 온도가 처음 온도로 되돌아오는 동안 에너지는 어떤 형태로 존재 하였는가?
- 일
- 열
- 내부에너지
- 압력
9. 순수한 메탄올 30mol을 물에 섞어서 25℃.10atm에서 메탄올이 30mol%인 수용액을 만들었다. 용액은 약 몇 L가 되겠는가? (단, 25℃, 1atm에서 순수성분 및 30몰% 수용액의 부분몰 부피는 표와 같으며, 용액은 100mol을 기준으로 한다.)
- 1.22
- 2.40
- 3.76
- 5.83
10. 주울-톰슨(Joule-Thomson)계수 μT에 대한 표현으로 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
"이다.
주울-톰슨 계수 μT는 온도와 압력이 일정한 상태에서 기체가 확장 또는 압축될 때, 그 기체의 온도 변화와 압력 변화의 비율을 나타내는 상수이다.
μT는 다음과 같이 표현된다.
μT = (ΔT/ΔP)H
여기서 ΔT는 온도 변화량, ΔP는 압력 변화량, H는 엔탈피를 나타낸다.
따라서, 주어진 보기 중에서 μT를 나타내는 식은 ""이다.
11. 어떤 기체의 제2비리얼 계수 B가 -400cm3/mol이다. 300K, 1기압에서 비리얼 식으로 계산한 이 기체의 압축인자(compressibility factor)는 약 얼마인가?
- 0.984
- 0.923
- 1.016
- 0.016
12. 2성분계 용액(binary solution)이 그 증기와 평형상태하에 놓여있을 경우 그 계 안에서 반응이 없다면 평형상태를 결정하는데 필요한 독립변수의 수는?
- 1
- 2
- 3
- 4
13. 다음과 같은 반응이 평형상태에 도달하였다. 500℃에서 평형상수가 e28이라면 25℃에서의 평형상수는 약 얼마인가? (단, 이 온도범위에서 반응열 △H 는 -68000cal/mol로 일정하다.)
- e28
- e70.6
- e98.6
- e120
15. 기체가 단열 비가역 팽창을 한다면 기체의 엔트로피(Entropy)는 어떻게 되는가?
- 감소한다.
- 증가한다.
- 불변이다.
- 엔트로피 변화와는 무관하다.
16. 500K 의 열저장고로부터 열을 받아서 일을 하고 300K의 외계에 열을 방출하는 카르노(Carnot)기관의 효율은?
- 0.4
- 0.5
- 0.88
- 1
17. 압력과 온도변화에 따른 엔탈피 변화가 다음과 같은 식으로 표시될 때 □에 해당하는 것으로 옳은 것은?
- V
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
식에서 ΔH는 압력과 온도에 따라 변화하는 엔탈피를 나타내고, ΔV는 압력에 따라 변화하는 몰부피를 나타내고, ΔT는 온도에 따라 변화하는 열역학적 온도를 나타낸다. 따라서 ΔH = ΔV × ΔT로 표현할 수 있다. 이 식에서 ΔV는 양수이고, ΔT는 양수 또는 음수일 수 있다. 따라서 ΔH의 부호는 ΔT에 따라 달라지며, ΔT가 양수일 때 ΔH도 양수이고, ΔT가 음수일 때 ΔH도 음수이다. 따라서 ΔT가 0일 때 ΔH도 0이므로, 정답은 "
"이다.
18. A기체 3.0몰과 B기체 1.0몰의 혼합기체가 1.0bar, 0℃에 있다. 혼합기체 내에서 a의 퓨개시티는 10.0bar이고, 순수한 A의 퓨개시티는 20.0bar 이다. 이 때 혼합기체 내의 A의 활동도계수(activity coefficient)를 구하면?
- 0.33
- 0.50
- 0.67
- 2.67
19. 열역학적 성질을 정희한 것 중 옳은 것은/
- H ≡ U - PV
- H ≡ G - TS
- G ≡ H - TS
- G ≡ A - PV
20. 공기표준 디젤 사이클의 구성요소로서 그 과정이 옳은 것은?
- 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정적방열
- 단열압축 → 정적가열 → 단열팽창 → 정적방열
- 단열압축 → 정적가열 → 단열팽창 → 정압방열
- 단열압축 → 정압가열 → 단열팽창 → 정압방열
2과목: 화학공업양론
21. 2kmol의 탄소를 모두 연소시켜 CO2를 생성하였으나 일부는 불완전 연소를 하여 CO가 되었다. 생성가스의 분석결과 CO2가 1.5kmol이 되었을 때 CO의 양은 몇 kg인가?
- 14
- 24
- 42
- 66
22. 25℃에서 정용 반응열 △Hv 가 -326.1kcal일 때 같은 온도에서 정압반응열 △H0는 약 얼마인가?
- -325.5kcal
- +325.5kcal
- -326.7kcal
- +326.7kcal
23. 2wt% NaOH 수용액을 10wt% NaOH 수용액으로 농축하기 위해 농축 증발관으로 2wt% NaOH 수용액을 1000kg/h 공급하면 시간당 증발되는 수분의 양은 몇 kg 인가?
- 200kg
- 400kg
- 600kg
- 800kg
24. 어느 날 기압이 720.2mmHg인 공기의 상대습도가 60%였을 때 공기 중의 수분 함량은 몇 kgH2O/kg건조공기인가? (단, 같은 날의 기온에서 물의 포화증기압은 25mmHg이다.)
- 0.019
- 0.13
- 1.9
- 1.3
25. 질량분율 XF의 유입량 F가 계로 유입되어 질량분율 XL의 배출량 L과 질량분율 XV의 배출량 V가 계를 떠날 때 직각 삼각형에서 표시될 수 있는 지렛대의 원리에 적합지 않은 것은/
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:52
정답은 "
"입니다.
지렛대의 원리는 물체의 균형을 유지하기 위해 무게와 거리의 곱이 같은 원리입니다. 이 문제에서는 유입량 F와 배출량 L, V의 질량분율과 양이 주어졌으므로 이를 이용하여 지렛대의 원리를 적용할 수 있습니다.
지렛대의 원리에 따르면 F × XF = L × XL + V × XV이어야 합니다. 이 식을 이용하여 각 보기를 검토해보면, ""는 F × XF = L × XL + V × XV을 만족하지 않습니다. 따라서 이 보기는 지렛대의 원리에 적합하지 않습니다.
26. 비중 0.8인 액체가 뚜껑이 없는 통에 담겨져 있다. 통밑바닥의 압력이 1.23kgf/cm2일 떄 통에 담겨져 있는 액체 기둥의 높이는 몇 m 인가?
- 2.5
- 25
- 1.54
- 15.4
27. 내부에너지에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?
- 분자들의 운동에 기인한 에너지이다.
- 분자들의 전자기적 상호작용에 기인한 에너지이다.
- 분자들의 변진, 회전 및 진동운동에 기인한 에너지이다.
- 내부에너지는 압력에 의해서만 결정된다.
28. 82℃에서 벤젠의 증기압은 811mmHg, 톨루엔의 증기압은 314mmHg이다. 벤젠 25몰%와 톨루엔 75몰%를 82℃에서 증발시키면 평형상태의 증기 중에서 톨루엔의 몰분율은 약 얼마인가? (단, 라울의 법칙이 성립한다고 본다.)
- 0.39
- 0.49
- 0.54
- 0.65
29. 공기가 질소 79Vol%, 산소 21Vol%로 이루어져 있다고 가정할 때 70°F, 750mmHg에서 공기의 밀도는 약 얼마인가?
- 1.10g/L
- 1.14g/L
- 1.18g/L
- 1.22g/L
30. Na2SO4 30wt%를 포함하는 수용액의 조성을 mol 백분율로 표시하면 약 몇 mol%인가?
- 5.2
- 21.8
- 26.4
- 30.0
32. 압력 2atm, 부피 1000L의 기체가 정압하에서 부피가 반으로 줄었다. 이 때 작용한 일의 크기는 몇 kcal 인가?
- 12.1
- 24.2
- 48.4
- 96.8
33. 20℃에서 용액 1L당 NaCI 230g을 함유하고 있는 NaCI 용액이 있다. 이 온도에서 수용액의 밀도가 1.148g/mL라면 NaCI의 중량 %는 약 얼마인가?
- 10
- 20
- 30
- 40
34. 다음 그림과 같은 습윤공기의 흐름이 있다. A공기 100kg당 B공기 몇 kg을 섞어야겠는가?
- 200
- 100
- 60
- 50
35. 증발 잠열 △
v 는 Clausius-Clapeyron 식에서 추정할 수도 있다. 어떤 증기압이 453K에서 2atm, 490K에서 5atm 일 때 이 범위에서 △
v가 일정하다고 가정하면 다음 중 옳게 나타낸 식은?
37. CO2는 고온에서 다음과 같이 분해된다. 0℃, 1atm에서 11.2L 인 CO2를 일정압력으로 3000K 까지 가열했다면 기체의 부피는 약 몇 L 가 되는가? (단, 3000K, 1atm에서 CO2가 분해된다고 가정한다.)
- 160
- 150
- 140
- 130
39. 이상기체를 T1에서 T2까지 일정압력과 일정용적에서 가열할 때 열용량에 관한 식 중 옳은 것은? (단, CP는 정압열용량이고, CV는 정적열용량이다.)
- CV+CP=R
- CVㆍ△T=(CP-R)ㆍ△T
- △U=CVㆍ△T-W
- △U=Rㆍ△TㆍCP
40. 열에 관한 용어의 설명 중 틀린 것은/
- 표준생성열은 표준조건에 있는 원소로부터 표준조건의 혼합물로 생성될 때의 반응열이다.
- 표준연소열은 25℃, 1atm에 있는 어떤 물질과 산소분자와의 산화반응에서 생기는 반응열이다.
- 표준반응열이란 25℃, 1atm의 상태에서의 반응열을 말한다.
- 진발열량이란 연소해서 생성된 물이 액체상태일 때의 발열량이다.
3과목: 단위조작
41. 직경 5cm인 스테인리스관을 비중이 0.9인 액체가 36m3/h로 흐를 때 평균 속도는 약 몇 m/s인가?
- 0.25
- 0.51
- 2.5
- 5.1
42. 다음 중 유체의 유속(유량)을 측정하는 장치가 아닌 것은?
- 피토관(pitot tube)
- 벤츄리 메타
- 오리피스 메타
- 멀티 메타
43. 다음 중 무차원이 아닌 것은? (단, D는 직경, G는 단위면적당 질량속도, μ는 점도, CP는 비열, L 은 두께, h는 열전달계수, A는 전열면적, k는 열전도도 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:56
답은 "
" 이다. 이유는 모든 물리량이 무차원으로 표현되어 있기 때문이다. D는 직경이므로 길이의 단위를 가지고 있고, G는 질량속도이므로 질량과 시간의 단위를 가지고 있고, μ는 점도이므로 압력과 시간의 단위를 가지고 있고, CP는 비열이므로 열과 질량의 단위를 가지고 있고, L은 두께이므로 길이의 단위를 가지고 있고, h는 열전달계수이므로 열과 길이와 시간의 단위를 가지고 있고, A는 전열면적이므로 길이의 제곱의 단위를 가지고 있고, k는 열전도도이므로 열과 길이와 시간의 단위를 가지고 있다.
44. 절대점도가 2cP이고 비중이 0.5인 유체의 동점도(kinematic viscosity)는 몇 cSt인가?
- 0.02
- 0.04
- 2
- 4
45. 흡수용액으로부터 기체를 탈거(desorption)하는 일반적인 방법에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 좋은 조건을 위해 온도와 압력을 높여야 한다.
- 액체와 기체가 맞흐름을 갖는 탑에서 이루어진다.
- 탈거매체로는 수증기나 불활성기체를 이용할 수 있다.
- 용질의 제거율을 높이기 위해서는 여러 단을 사용한다.
46. 흡수탑에서 전달단위수(NTU)는 10 이고 전달단위높이(HTU)가 0.5m 일 경우, 필요한 충전물의 높이는 몇 m 인가?
- 0.5
- 5
- 10
- 20
47. 흑체의 전체 복사능은 절대온도의 4승에 비례한다는 법칙은?
- Stefan-Boltzmann 법칙
- McAdams 법칙
- Planck 법칙
- Wlen 법칙
48. 2중 열교환기의 열전달계수가 50kcal/m2hㆍ℃이고 향류(Counter current)로 흐를 때 더운 액체의 온도가 65℃에서 22℃로 내려가고 찬 액체의 온도가 20℃에서 45℃로 올라갔다. 단위면적당 열교환율은 몇 kcal/m2ㆍh인가?
- 48
- 75
- 311
- 391
49. 다음 중 다단 증류 조작에서 각 단의 효율을 높이기 위한 방법으로 가장 타당한 것은?
- 단수를 증가 시켜야 한다.
- 액상과 기상의 접촉이 잘 되도록 해야 된다.
- 환류비를 크게 해야 한다.
- 단축순화를 시켜야 한다.
50. 증류조작에서 전환류(total reflux)로 조작할 때에 대한 설명으로 틀린 것은?
- 탑정제품의 유출이 없다.
- 탑의 지름이 최소가 된다.
- 최소의 이상단을 갖는다.
- 가열 증기량이 커진다.
52. 석회석을 분쇄하여 시멘트를 만들고자 할 때 지름이 1m인 볼밀(ball mill)의 능률이 가장 좋은 최적 회전속도는 약 몇 rpm 정도 인가?
- 5
- 20
- 32
- 54
53. 벤젠, 톨루엔의 혼합물을 그 비점에서 정류탑에 공급한다. 원액 중 벤젠의 몰 분율은 0.2 유출액은 0.96, 관출액은 0.04의 조건에서 매시 90kmol을 처리한다. 환류비는 최소환류비의 1.5배 이다. 상부 조작선의 방정식을 옳게 나타낸 것은? (다, 벤젠의 액조성이 0.2일 때 평형증기의 조성은 0.375이다.)
- yn+1=3.34Xn+0.834
- yn+1=0.833Xn+0.834
- yn+1=3.34Xn+0.16
- yn+1=0.833Xn+0.16
54. 3중 효율증발기에서 순류공급(forward feed)과 역류공급(backward feed)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 순류공급과 역류공급은 모두 효용관간의 승액용 펌프가 필요하다.
- 순류공급은 효용관간의 승액용 펌프가 필요 없다.
- 순류공급과 역류공급은 모두 효용관간의 송액용 펌프가 필요 없다.
- 역류공급은 효용관간의 송액용 펌프가 필요 없다.
55. 건조조족에서 임계함수율(critical mosture content)이란 무엇인가?
- 건조 속도가 0일 때의 함수율이다.
- 감율건조 기간이 끝날 때의 함수율이다.
- 항율건조 기간에서 감율건조 기간으로 바뀔 때의 항수율이다.
- 건조조작이 끝날 때의 함수율이다.
56. 다음 중 증발, 건조, 결정화, 분쇄, 분급의 기능을 모두 가지고 있는 건조 장치는?
- 적외선 복사 건조기
- 원통 건조기
- 회전 건조기
- 분무 건조기
58. 증류의 이론단수 결정에서 McCabe-Thiele의 방법을 사용할 경우 필요한 가정에 해당하는 것이 아닌 것은?
- 각 단에서 증기와 액의 현열 변화는 무시한다.
- 혼합열과 탑 주위로의 복사열은 무시한다.
- 각 단에서 증발잠열은 같다.
- 모든 단에서 증기의 조성은 같다.
59. U자관 마노미터를 벤튜리 유량계 양단에 설치했다. 마노미터에는 비중 13.6인 수은이 들어 있고 수온상부에는 비중 1.3인 식염수가 들어 있다. 마노미터 읽음이 20cm일 때 압력차는 약 몇 mH2O인가?
- 0.81
- 1.25
- 1.89
- 2.46
60. 비중이 0.945, 점도가 0.9cP 인 액체가 안지름이 5cm, 길이가 1km 인 파이프 속으로 3cm/s의 속도로 흐를 때 Fanning 마찰계수의 값은 약 얼마인가?
- 0.0001
- 0.001
- 0.01
- 0.1
4과목: 반응공학
61. 강연회 같은 데서 간혹 일어나는 일로 마이크와 스피커가 방향이 맞으면 ‘삐~’하는 소리가 나게 된다. 마이크의 작은 신호가 스피거로 증폭되어 나오고, 다시 이것이 마이크로 들어가 증폭되는 동작이 반복되어 매우 큰 소리로 되는 것이다. 앞의 현상을 설명하는 이 폐루프의 안정성 이론은?
- Routh Stability
- Unstablen Pole
- Lyapunov Stability
- Bode Stability
62. y=3k<sup>3</sup>일 경우 k=10부근에서 y를 선형화하면 다음 중 어느 것인가?
- y=3×103+9×102(k-10)
- y=3×103-9×102(k-10)
- y=3×102+9×102(k-10)
- y=3×102-9×102(k-10)
63. PID제어기에서 Derivative Kick을 방지하는 방법은?
- Bumpless transfer 동작을 첨가한다.
- 미분상수를 음수로 한다.
- Anti-reset windup 동작을 첨가한다.
- 미분동작을 공정변수에만 적용한다.
64. 주파수 응답의 위상각이 0°와 90° 사이인 제어기는?
- 비께 제어기
- 비례-미분 제어기
- 비례-적분 제어기
- 비례-미분-적분 제어기
65. 다음 [그림]과 같은 Bode 선도로 표시되는 제어기는?
- 비례 제어기
- 비례 - 적분 제어기
- 비레 - 미분 제어기
- 적분 - 미분 제어기
66. 다음 중에서 사인응답(Sinusidal Response)이 위상앞섬(Phase lead)을 나타내는 것은?
- P 제어기
- PI 제어기
- PD 제어기
- 수송 래그(Transportation lag)
69. 주파수 3에서 amplitude ratio가 1/2이고 phase angle이 -π/3인 공정에서 공정 입력 u(t)=2sin(3t)를 적용할 때 시간이 많이 지난 후의 공정 출력 y(t)는?
- y(t)=sin(t)
- y(t)=2sin(tπ/3)
- y(t)=4sin(3t)
- y(t)=sin(3t-π/3)
70. 되먹임제어에 관한 설명 중 맞는 것은?
- 외란 정보를 이용하여 제어기 출력을 결정한다.
- 제어변수를 측정하여 조작변수 값을 결정한다.
- 외란이 미치는 영향을 선 보상해주는 원리이다.
- 제어변수를 측정하여 외란을 조절한다.
71. 다음 블록선도의 총괄전달함수 C/R을 구한 것 중 옳은 것은?
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:56
정답은 "
" 이다.
C/R은 블록선도에서 입력과 출력을 나타내는 함수이다. 이 블록선도에서는 입력이 A, B, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z 총 24개이고, 출력이 B, C, D, E, F, G, H, I, J, K, L, M, N, O, P, Q, R, S, T, U, V, W, X, Y, Z 총 25개이다. 따라서 출력이 입력보다 1개 더 많으므로, C/R은 "" 이다.
72. 단면적이 A인 어떤 탱크가 있다. 수면으로부터 h만큼 깊이의 탱크 벽에 오리피스 구멍을 만들었다. 이 오리피스를 통해 나오는 유체의 유량은?
- h에 비례한다.
- h1/2에 비례한다.
- h2에 비례한다.
- 3/2에 비례한다.
73. 
2차계의 주파수 응답에서 감쇄계수 값에 관계없이 위상의 지연이 90°가 되는 경우는? (단, τ시정수 이고, ω는 주파수이다.)
- ωτ=1 일 때
- ω=τ 일 때
- ωτ=√2 일 때
- ω=τ2 일 때
75. y(t)의 Laplace 변환이 Y(s)일 때, 다음 중 틀린 것은?
- d2y(t)/dt2의 Laplace 변환은 s2Y(s)-sy(0)-y'(0)이다.
- y(t)dml 0에서 t까지의 적분에 대한 Laplace 변환은 Y(s)/s 이다.
- y(t)에 θ만큼의 시간지연이 가해진 항수의 Laplace변환은 y(s-θ)이다.
- 최종값 정리가 모든 함수에 적용되는 것은 아니다.
76. x1과 x2는 다음의 미분방정식을 만족할 때 x1과 x2에 대하여 
는 시간에 따라 어떻게 되는가?
- 감소한다.
- 증가한다.
- 진동한다.
- 초기값에 따라 달라진다.
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:56
주어진 미분방정식에서 x1과 x2는 각각 서로 다른 해이다. 따라서 초기값에 따라 달라지는 것이 아니라, x1과 x2 중 어느 하나가 선택되어 시간에 따라 변화하게 된다.
미분방정식에서
는 x의 변화율을 나타내는데, x1과 x2가 해이므로 는 0이 된다.
따라서
는 상수이며, 시간에 따라 변하지 않는다. 따라서 x1과 x2 중 어느 하나가 선택되어 시간에 따라 감소하게 된다면, 가 양수이므로 는 음수가 되어 x의 값은 감소하게 된다. 따라서 정답은 "감소한다."이다.
78. 공정제어의 일반적인 기능에 관한 설명 중 잘못된 것은?
- 외란의 영향을 극복하며 공정을 원하는 상태에 유지시킨다.
- 불안정한 공정을 안정화 시킨다.
- 공정의 최적 운전조건을 스스로 찾아 준다.
- 공정의 시운전시 짧은 시간 안에 원하는 운전상태에 도달할 수 있도록 한다.
79. 비례-적분 제어기의 주파수 응답에서 위상각ø은?
- -90°＜ø＜0°
- 0°＜ø＜90°
- -180°＜ø＜0°
- 0°＜ø＜180°
80. 전달함수 
의 계단응답(Step Response)에 대해 옳게 설명한 것은?
- 계단입력을 적용하자 곧바로 출력이 초기치에서 움직기 시작하여 1로 진동하면서 수렴한다.
- 계단입력을 적용하자 곧바로 출력이 초기치에서 움직이기 시작하여 진동하지 않으면서 발산한다.
- 계단입력에 대해 시간이 3만큼 지난 후 진동하지 않고 발산한다.
- 계단입력에 대해 진동하면서 발산한다.
5과목: 공정제어
81. 자동차용 가솔린에 요구되는 성질이 아닌 것은?
- 연소열이 나쁜 유분을 포함하지 않을 것
- 고무질이 적을 것
- 반응성이 중성일 것
- 옥탄가가 낮을 것
82. 다음은 각 환원반응과 표준환원전위이다. 이들로부터 예측한 다음의 현상 중 옳은 것은?
- 철은 공기 중에 노출 시 부식되지만 아연은 공기 중에서 부식되지 않는다.
- 철은 공기 중에 노출 시 부식되지만 주석은 공기 중에서 부식되지 않는다.
- 주석과 아연이 접촉 시에 주석이 우선적으로 부식된다.
- 철과 아연이 접촉 시에 아연이 우선적으로 부식된다.
83. 순도가 90%인 황산암모늄이 100kg이 있다. 이 중 질소의 함량은 몇 kg이 되는가?
- 9.1
- 10.2
- 19.1
- 26.4
84. 수(水)처리와 관련된 보기의 설명중 옳은 것으로만 짝지어 진 것은?
- ①, ②, ③
- ②, ③, ④
- ①, ③, ④
- ①, ②, ④
85. Solvay법(암모니아 소다법)에서 암모니아를 회수하기 위해서 사용되는 것은?
- Ca(OH)2
- Ca(NO3)2
- NaHSO4
- NaHCO3
87. 가성소다(NaOH)를 만드는 방법 중 격막법과 수은법을 비교한 것으로 옳은 것은?
- 전류 밀도에 잇어서 격막법은 수은법의 5~6배가 된다.
- 제품의 가성소다 품질은 수은법보다 격막법이 좋다.
- 수은법에서는 고농도를 만들기 위해서 많은 증기가 필요하기 때문에 보일러용 연료가 많이 필요하다.
- 격막법에서는 막이 파손될 때에 폭발이 일어날 위험이 있다.
88. 부식 반응에 대한 구동력(electromotive force)E 는? (단, △G는 깁스자유에너지, n금속 1몰당 전자의 몰수, F는 패러데이 상수이다.)
- E=-nF/△G
- E=-△G/nF
- E=-nF△G
- E=-nF
89. 플라스틱 분류에 있어서 열경화성 수지로 분류되는 것은?
- 플리아미드 수지
- 폴리우레탄 수지
- 폴리아세탈 수지
- 폴리에틸렌 수지
91. 순수 염화수소(HCI)가스의 제법 중 흡착법에서 흡착제로 이용되지 않는 것은?
- MgCI2
- CuSO4
- PbSO4
- Fe3(P04)2
92. 카바이드는 석회질소비료의 제조원료로서 그 함량은 아세틸렌 가스의 발생량으로 결정한다. 1kg의 제조원료에서 250L(10℃, 760mmHg)의 아세틸렌 가스가 발생하였다면 제조원료 1kg 중 카바이드의 함량은? (단, 원자량은 Ca 40, C 12이다.)
- 68.9%
- 75.3%
- 78.8%
- 83.9%
93. 알레산 무수물을 벤젠의 공기산화법으로 제조하고자 한다. 이 때 사용되는 촉매는 무엇인가?
- 산화바나듐
- Si-Al2O3
- PdCI2
- LiH2PO4
94. 다음 중 옥탄가가 가장 높은 것은?
- 2-Methyl heptane
- n-Hexane
- Toluene
- 2-Methyl hexane
95. [보기]의 설명에 가장 잘 부합되는 연료전지는?
- 인산형 연료전지(PAFC)
- 용융탄산염 연료전지(MCFC)
- 고체산화물혐 연료전지(SOFC)
- 알칼리연료전지(AFC)
96. 폐수 내에 포함된 고농도의 Cu+2를 pH를 조절하여 Cu(OH)2 형태로 일부 제거함으로서 Cu+2의 농도를 63.55mg/L 까지 감소시키고자 할 때, 폐수의 적절한 pH는? (단, Cu의 원자량은 63.55이다.)
- 4.4
- 6.2
- 8.1
- 9.4
98. 올레핀을 코발트 촉매 존재하에서 고압반응시켜 알데히드를 합성하는 반응은?
- 쿠멘(Cumene)반응
- 옥소(Oxo)반응
- 디아조(Diazo)반응
- Wolff-kisher 반응
99. 페놀수지에 대한 설명 중 틀린 것은/
- 열경화성 수지이다.
- 우수반 기계적 성질을 갖는다.
- 전기적 절연성, 내약품성이 강하다.
- 알칼리에 강한 장점이 있다.
6과목: 화학공업개론
101. 비가역 액상반응에서 공간시간 τ가 일정할 때 전환율이 초기 농도에 무관한 반응차수는?
- 0차
- 1차
- 2차
- 0차, 1차, 2차
102. 액상 반응에서 공간시간(space time) τ와 평균체재시간(holding time) 
의 관계를 옳게 나타낸 것은? (단, m은 이상혼합흐름반응기를 나타내고 p는 이상관형 반응기를 나타낸다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:53
답은 "
"이다.
τ는 공간시간을 나타내며, 이상혼합흐름반응기(m)에서는 반응물이 혼합되는 시간을 의미한다. 반면, 평균체재시간은 반응물이 반응기 내에 머무르는 시간을 의미한다. 이상관형 반응기(p)에서는 반응물이 반응기 내에서 평균체재시간만큼 머무르게 된다.
따라서, 이상혼합흐름반응기(m)에서는 τ가 작아질수록 반응물이 빠르게 혼합되어 반응이 진행되므로 평균체재시간이 짧아진다. 반면, 이상관형 반응기(p)에서는 τ가 작아져도 평균체재시간은 변하지 않는다.
따라서, τ가 작아질수록 이상혼합흐름반응기(m)에서는 반응이 빠르게 진행되므로 반응속도가 높아지게 된다.
103. 어떤 액상 반응의 반응 속도식이 r=0.253CAmol/cm3ㆍmin이다. 2개의 2.5L mixed flow reactor를 직렬로 연결해서 사용할 경우 전환율을 구하면? (단, CA는 반응물의 농도를 나타내며, 공급속도는 400cm3/min 이다.)
- 73%
- 78%
- 80%
- 85%
104. 회분식 반응기에서 반응시간이 tF일 때 CA/CA0의 값을 F라 하면 반응차수 n과 tF의 관계를 옳게 표현한 식은? (단, k는 반응속도상수 이고, n≠1 이다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:54
CA/CA0 = 1 - F = (1 - e-k tF)n
이 식에서 F는 CA/CA0의 감소율을 나타내며, tF가 증가할수록 F는 감소한다. 따라서 반응시간이 길어질수록 반응이 진행되는 속도가 느려지므로 F는 작아진다. 이에 따라 CA/CA0 값은 작아지며, 이는 반응이 완료되지 않은 상태를 나타낸다. 따라서 "
"이 정답이다.
105. CSTR에서 80%의 전화율을 얻는데 필요한 공간시간이 5h이다. 공급물 2m3/min을 80%의 전화율로 처리하는데 필요한 반응기의 부피는?
- 300m3
- 400m3
- 600m3
- 800m3
106. 어떤 액상반응 A→R이 1차 비가역으로 batch reactor에서 일어나 A의 50%가 전환되는데 5분이 걸린다. 75%가 전환되는 데에는 약 몇 분이 걸리겠는가/
- 7.5분
- 10분
- 12.5분
- 15분
107. 다음의 반응에서 반응속도 상수 간의 관계는 k1 = k-1 = k2 = k-2이며 초기 농도는 CAO=1, CRO = CSO = 0일 때 시간이 충분히 지난 뒤 농도 사이의 관계를 옳게 나타낸 것은?
- CA ≠ CR = CS
- CA = CR ≠ CS
- CA = CR = CS
- CA ≠ CR ≠ CS
108. N2 20%, H2 80%로 구성된 혼합 가스가 암모니아 합성 반응기에 들어갈 떄 체적 변화율 εN2는?
- -0.4
- -0.5
- 0.4
- 0.5
109. 비가역 0차 반응에서 반응이 완결되는데 필요한 반응 시간은?
- 초기 농도의 역수와 같다.
- 속도 전수의 역수와 같다.
- 초기 농도를 속도 정수로 나눈 값과 같다.
- 초기 농도에 속도 정수를 곱한 값과 같다.
110. A분해반응의 1차 반응속도 상수는 0.345/min 이고 반응초기의 농도 CAO가 2.4mol/L이다. 정용 회분식 반응기에서 A의 농도가 0.9mol/L 될 때까지의 시간은?
- 1.84min
- 2.84min
- 3.84min
- 4.84min
112. 아세트산에틸의 가수분해는 1차 반응속도식에 따른다고 한다. 만일 어떤 실험조건하에서 정확히 20%를 분해 시키는데 50분이 소요되었다면 반감기는 약 얼마인가?
- 106.1분
- 121.3분
- 139.2분
- 155.3분
113. 다음의 균일계 액상 평행 반응에서 S의 순간 수율을 최대로 하는 CA의 농도는? (단, rR=CA, rs = 2C2A,rT=C3A이다.)
- 0.25
- 0.5
- 0.75
- 1
114. A→C의 촉매반응이 다음과 같은 단계로 이루어진다. 탈착반응이 율속단계일 때 Langmuir Hinshelwood모델의 반응속도식으로 옳은 것은? (단, A는 반응물, S는 활성점, AS와 CS는 흡착 중간체이며, k는 속도상수, K는 평형상수, SO는 초기 활성점, [ ]는 농도를 나타낸다.)
-
CBT문제은행AI
2023-04-18 03:58
Langmuir Hinshelwood 모델에서는 흡착 중간체인 AS와 CS의 생성과 탈착반응이 모두 속도결정단계에 영향을 미친다. 따라서 반응속도식은 다음과 같다.
여기서 k1은 A가 S에 흡착되는 속도상수, k-1은 AS가 탈착되는 속도상수, k2는 AS가 C로 변환되는 속도상수, K는 흡착평형상수이다.
단, 탈착반응이 율속단계이므로 k-1 << k2이다. 따라서 k2[AS] ≈ k-1[CS] 이고, [AS] ≈ SO[A]K/(1+K[SO]) 이다. 이를 반응속도식에 대입하면 다음과 같다.
115. PSSH(Pseudo Steady State Hypothesis)에 대한 설명으로 옳은 것은?
- 반응기 입구와 출구의 몰 속도가 같다.
- 반응중간체의 순 생성속도가 0 이다.
- 축방향의 농도구배가 없다.
- 반응기내의 온도 구배가 없다.
116. 2A→R, -rA=kC2A인 2차반응의 반응속도상수 k를 결정하는 방법은?
- XA/(1-XA)를 t의 함수로 도시(plot)하면 기울기가 k 이다.
- XA/(1-XA)를 t의 함수로 도시하면 절편이 k 이다.
- 1/CA를 t의 함수로 도시하면 절편이 k 이다.
- 1/CA를 t의 함수로 도시하면 기울기가 k 이다.
117. 그림은 단열 조작에서 에너지수지식의 도시적 표현이다. 발열반응의 경우 불활성 물질을 증가시켰을 때 단열 조작선은 어느 방향으로 이동하겠는가? (단, 실선은 불활성 물질이 없는 경우를 나타낸다.)
- ①
- ②
- ③
- ③
118. 다음과 같은 평행반응이 진행되고 있을 때 원하는 생성물이 S라면 반응물의 농도는 어떻게 조절해 주어야 하는가?
- CA를 높게, CB를 낮게
- CA를 낮게, CB를 높게
- CA 와 CB를 높게
- CA 와 CB를 낮게
119. 다음 그림의 사선 부분은 생성물을 최대로 하였을 때의 반응 형태이다. 이 반응에 가장 적합한 반응기의 종류는? (단, CAO는 초기(또는 공급물) 농도이고, CAf는 최종(또는 출구) 농도이다.)
- 플러그 흐름 반응기
- 혼합 흐름 반응기
- 다단식 반응기
- 조형 반응기
120. 어떤 성분 A가 분해되는 단일성분의 비가역 반응에서 A의 초기농도가 340mol/L 인 경우 반감기가 100s 이었다. A기체의 초기농도를 288mol/L로 할 경우는 140s 가 되었다면 이 반응의 반응차수는 얼마인가?
- 0차
- 1차
- 2차
- 3차
처음에는 한 쪽에만 기체 분자가 있기 때문에 해당 쪽의 엔트로피는 더 높다. 그러나 칸막이가 터져서 기체 분자가 양쪽으로 고르게 분포하게 되면, 양쪽의 엔트로피는 같아지게 된다.
따라서 엔트로피 변화값 △S는 기체 분자 수가 2배가 되면서 생기는 엔트로피 변화값을 계산하면 된다. 이때, 분자 수가 2배가 되면 부피도 2배가 되므로, 부피가 일정한 상태에서 분자 수가 2배가 되면 엔트로피는 R ln 2 만큼 증가한다.
따라서 정답은 "△S = R ln 2" 이다.