가스기능사 필기 기출문제복원 (2007-04-01)

가스기능사
(2007-04-01 기출문제)

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1과목: 가스안전관리

1. 도시가스 사용시설의 월사용 예정량(m3) 산출식으로 올바른 것은? (A는 산업용으로 사용하는 연소기의 명판에 기재된 가스소비량의 합계(kcal/h), B는 산업용이 아닌 연소기의 명판에 기재된 가스소비량의 합계(kcal/h)이다.)

  1. {(A×240)＋(B×90)} / 11000
  2. {(A×240)＋(B×90)} / 10500
  3. {(A×220)＋(B×80)} / 11000
  4. {(A×220)＋(B×80)} / 10500
(정답률: 57%)
  • 도시가스 사용시설의 월사용 예정량은 연소기의 가스소비량과 사용시간에 따라 결정된다. 따라서, 산업용 연소기의 가스소비량(A)과 비산업용 연소기의 가스소비량(B)을 이용하여 월사용 예정량을 계산할 때는 다음과 같은 식을 사용한다.

    월사용 예정량 = (A × 240) + (B × 90)

    여기서, A × 240은 산업용 연소기의 월 사용시간(240시간)에 따른 가스소비량을 의미하고, B × 90은 비산업용 연소기의 월 사용시간(90시간)에 따른 가스소비량을 의미한다.

    그리고, 계산된 월사용 예정량은 m3 단위로 표시되어야 하므로, 계산된 값을 11000으로 나누어준다.

    따라서, 올바른 답은 "{(A×240)＋(B×90)} / 11000" 이다.
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2. 방폭 전기기기의 구조별 표시방법 중 "e"의 표시는?

  1. 안전증 방폭구조
  2. 내압 방폭구조
  3. 유입 방폭구조
  4. 압력 방폭구조
(정답률: 83%)
  • 정답은 "안전증 방폭구조"입니다.

    "e"는 방폭 전기기기의 구조별 표시방법 중 하나로, 안전증 방폭구조를 나타냅니다. 안전증 방폭구조란, 전기기기 내부에 발생하는 폭발성 가스를 외부로 배출시키는 것이 아니라, 내부에서 발생한 폭발성 가스를 불꽃으로부터 격리시켜 폭발을 예방하는 방식입니다. 이를 위해 전기기기 내부에 폭발성 가스가 발생하더라도 외부로 배출되지 않도록 밀폐된 구조를 갖추고 있습니다. 따라서 "e" 표시가 있는 방폭 전기기기는 안전증 방폭구조를 갖춘 제품임을 나타냅니다.
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3. 가연성가스 제조시설의 고압가스 설비는 그 외면으로부터 산소제조시설의 고압가스 설비와 몇 m 이상의 거리를 유지하여야 하는가?

  1. 5m
  2. 10m
  3. 15m
  4. 20m
(정답률: 63%)
  • 가연성 가스 제조시설의 고압 가스 설비와 산소 제조시설의 고압 가스 설비는 서로 다른 위험물질을 다루기 때문에, 안전거리를 유지해야 합니다. 이를 위해 국제적으로 인정된 안전규정에 따르면, 가연성 가스 제조시설의 고압 가스 설비와 산소 제조시설의 고압 가스 설비는 최소 10m 이상의 거리를 유지해야 합니다. 이는 두 설비 간의 화재, 폭발 등의 위험을 최소화하기 위한 것입니다. 따라서 정답은 "10m"입니다.
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4. 차량에 고정된 산소 탱크는 내용적이 몇 ℓ를 초과해서는 안 되는가?

  1. 12,000
  2. 15,000
  3. 18,000
  4. 20,000
(정답률: 77%)
  • 고정된 산소 탱크는 안전을 위해 최대 용량을 초과해서는 안 됩니다. 이는 탱크 내부 압력이 너무 높아져서 폭발할 위험이 있기 때문입니다. 따라서 산소 탱크의 최대 용량은 안전을 고려하여 정해져 있으며, 이는 대개 18,000 ℓ 이하입니다. 따라서 정답은 "18,000"입니다.
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5. 다음 중 가연성이며 독성가스인 것은?

  1. NH3
  2. H2
  3. CH3
  4. N2
(정답률: 88%)
  • 정답은 "NH3"입니다. NH3은 가연성이며, 독성이 있는 가스입니다. 이유는 NH3이 공기 중에서 산화되면 질소산화물과 물로 분해되는데, 이 과정에서 질소산화물은 눈과 코를 자극하는 독성 가스로 알려져 있습니다. 따라서 NH3은 가연성과 독성이 있는 가스입니다.
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6. 공기 액화분리장치에 들어가는 공기 중에 아세틸렌가스가 혼입하면 안 되는 이유로 가장 옳은 것은?

  1. 산소의 순도가 나빠지기 때문에
  2. 분리기 내의 액화산소 탱크 내에 들어가 폭발하기 때문에
  3. 배관 내에서 동결되어 막히므로
  4. 질소와 산소의 분리에 방해가 되므로
(정답률: 89%)
  • 공기 액화분리장치에서는 공기를 분리하여 액화산소와 액화질소를 생산합니다. 이때 아세틸렌가스가 혼입되면 분리기 내의 액화산소 탱크 내에서 폭발할 수 있습니다. 따라서 아세틸렌가스는 분리기 내부에서 절대 혼입되어서는 안 됩니다.
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7. 초저온 용기의 단열시험용 저온 액화가스가 아닌 것은?

  1. 액화알곤
  2. 액화산소
  3. 액화공기
  4. 액화질소
(정답률: 69%)
  • 초저온 용기의 단열시험은 저온 액화가스를 사용하여 진행됩니다. 따라서 액화알곤, 액화산소, 액화질소는 모두 저온 액화가스이지만, 액화공기는 저온 액화가스가 아닙니다. 액화공기는 공기를 액체 상태로 만든 것으로, 주로 공기압축기에서 생산됩니다. 따라서 초저온 용기의 단열시험에는 사용되지 않습니다.
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8. 일반용 고압가스 용기의 도색이 옳게 짝지어진 것은?

  1. 액화암모니아 - 백색
  2. 수소 - 회색
  3. 아세틸렌 - 흑색
  4. 액화염소 - 황색
(정답률: 75%)
  • 액화암모니아는 고체 상태에서는 백색이기 때문에, 이를 액화시켜 용기에 담았을 때도 백색으로 유지됩니다. 따라서 "액화암모니아 - 백색"이 옳은 도색 짝입니다.
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9. 다음 중 기체 연료의 연소 형태로서 가장 옳은 것은?

  1. 증발연소
  2. 표면연소
  3. 분해연소
  4. 확산연소
(정답률: 81%)
  • 기체 연료의 연소 형태로서 가장 옳은 것은 "확산연소"입니다. 이는 연료 분자가 공기 분자와 충돌하여 열을 발생시키고, 이 열로 인해 연료 분자가 분해되어 화학 반응이 일어나는 과정입니다. 이러한 확산연소는 연료와 공기가 균일하게 섞여 있을 때 가장 효율적으로 일어납니다.
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10. 다음 중 특정고압가스에 해당되지 않는 것은?

  1. 이산화탄소
  2. 수소
  3. 산소
  4. 천연가스
(정답률: 74%)
  • 이산화탄소는 고압가스가 아닌 대기 중에 존재하는 기체입니다. 따라서 이산화탄소는 주어진 보기 중 특정고압가스에 해당되지 않습니다.
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11. 공기 중에서 가연성 물질을 연소시킬 때 공기 중의 산소농도를 증가시키면 연소속도와 발화온도는 각각 어떻게 되는가?

  1. 연소속도는 빨라지고, 발화온도는 높아진다.
  2. 연소속도는 빨라지고, 발화온도는 낮아진다.
  3. 연소속도는 느려지고, 발화온도는 높아진다.
  4. 연소속도는 느려지고, 발화온도는 낮아진다.
(정답률: 84%)
  • 공기 중의 산소는 연소 반응에서 산소 공급원으로 작용하며, 산소농도가 증가하면 연소 반응에 참여하는 산소 분자의 수가 증가하게 됩니다. 이는 연소 반응 속도를 증가시키며, 따라서 연소속도가 빨라집니다. 또한, 발화온도는 연소 반응이 시작되는 온도를 의미하며, 산소농도가 증가하면 연소 반응이 시작되는 온도가 낮아지게 됩니다. 따라서 발화온도는 낮아집니다.
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12. 도시가스 사용시설은 최고사용압력의 1.1배 또는 얼마의 압력 중 높은 압력으로 실시하는 기밀시험에 이상이 없어야 하는가?

  1. 5.4KPa
  2. 6.4KPa
  3. 7.4KPa
  4. 8.4KPa
(정답률: 79%)
  • 도시가스 사용시설은 최고사용압력의 1.1배인 8.4KPa 이상의 압력으로 실시하는 기밀시험에 이상이 없어야 합니다. 이는 안전한 가스 사용을 위해 필요한 기준으로, 최고사용압력의 1.1배 이상의 압력으로 시험을 실시하여 가스 누출이 없는지 확인하는 것입니다. 따라서 정답은 8.4KPa입니다.
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13. 액화석유가스를 저장하기 위하여 지상 또는 지하에 고정 설치된 저장탱크는 그 저장능력이 몇 톤 이상인 탱크를 말하는가?

  1. 3
  2. 5
  3. 10
  4. 100
(정답률: 52%)
  • 액화석유가스를 저장하는 탱크의 용량은 일반적으로 3톤 이상부터이며, 이는 안전상의 이유로 인해 그 이하의 용량의 탱크는 사용되지 않기 때문입니다. 따라서 정답은 "3"입니다.
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14. LPG사용시설의 저압배관은 얼마 이상의 압력으로 실시하는 내압시험에서 이상이 없어야 하는 것으로 규정되어 있는가?

  1. 0.2MPa
  2. 0.5MPa
  3. 0.8MPa
  4. 1.0MPa
(정답률: 35%)
  • LPG는 압축가스로서 안전한 사용을 위해 저압으로 사용되어야 합니다. 따라서 LPG 사용시설의 저압배관은 최대 0.8MPa의 압력으로 사용됩니다. 이에 따라 내압시험에서 이상이 없어야 하는 압력도 0.8MPa로 규정되어 있습니다. 따라서 정답은 "0.8MPa"입니다.
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15. 다음 중 도시가스 매설배관 보호용 보호포에 표시하지 않아도 되는 사항은?

  1. 가스명
  2. 사용압력
  3. 공급자명
  4. 배관매설년도
(정답률: 45%)
  • 도시가스 매설배관 보호용 보호포에 표시하지 않아도 되는 사항은 "배관매설년도"입니다. 이는 보호포의 목적이 배관의 위치와 깊이를 표시하여 보호하는 것이기 때문에, 배관매설년도는 보호포의 목적과 관련이 없기 때문입니다.
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16. 가스사용자가 소유하거나 점유하고 있는 토지의 경계에서 가스사용자가 구분하여 소유하거나 점유하는 건축물의 외벽에 설치된 계량기의 전단밸브까지에 이르는 배관을 무엇이라고 하는가?

  1. 본관
  2. 저압관
  3. 사용자 공급관
  4. 내관
(정답률: 80%)
  • 사용자 공급관은 가스사용자가 소유하거나 점유하고 있는 건물 내부로 가스를 공급하는 배관이 아니라, 건물 외부에서 가스공급사의 본관으로부터 가스를 공급받아 건물 내부로 이어지는 배관을 말합니다. 따라서, 가스사용자가 소유하거나 점유하고 있는 토지의 경계에서 가스사용자가 구분하여 소유하거나 점유하는 건축물의 외벽에 설치된 계량기의 전단밸브까지에 이르는 배관을 사용자 공급관이라고 합니다.
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17. 고압가스 운반 시 밸브가 돌출한 충전용기에는 밸브의 손상을 방지하기 위하여 무엇을 설치하여 운반하여야 하는가?

  1. 고무판
  2. 프로텍터 또는 캡
  3. 스커트
  4. 목재칸막이
(정답률: 94%)
  • 고압가스 운반 시 충전용기에는 밸브가 돌출하여 손상될 가능성이 있습니다. 이를 방지하기 위해 충전용기의 밸브에는 프로텍터 또는 캡을 설치하여 보호합니다. 이는 충격이나 외부 요인으로 인한 밸브 손상을 방지하고, 안전한 운반을 보장하기 위한 조치입니다. 따라서 정답은 "프로텍터 또는 캡"입니다.
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18. 500kg의 R-12를 내용적 50ℓ 용기에 충전하려할 때 필요한 용기는 몇 개인가? (단, 가스정수 C는 0.86이다.)

  1. 5
  2. 7
  3. 9
  4. 11
(정답률: 66%)
  • R-12의 분자량은 약 120이므로 1mol의 R-12는 약 120g이다. 따라서 500kg의 R-12는 약 4167mol이다. 가스정수를 이용하여 1mol의 기체가 차지하는 부피를 계산하면 다음과 같다.

    V = nRT/P = (1mol)(0.0821 L·atm/mol·K)(273K)/(1atm) ≈ 22.4L

    따라서 4167mol의 R-12가 차지하는 부피는 약 93,312L이다. 이를 50L 용기에 충전하려면 1,866개의 용기가 필요하다. 하지만 실제로는 R-12의 압축으로 인해 부피가 줄어들기 때문에 더 많은 용기가 필요하다. 따라서 정답은 9개이다.
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19. LPG에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 액화석유가스의 약자이다.
  2. 고급탄화수소의 혼합물이다.
  3. 탄소수 3 및 4의 탄화수소 또는 이를 주성분으로 하는 혼합물이다.
  4. 무색, 투명하고 물에 난용이다.
(정답률: 50%)
  • LPG는 고급탄화수소의 혼합물이 아니라, 저급탄화수소의 혼합물입니다. LPG는 주로 프로판과 부탄으로 구성되어 있으며, 이들은 탄소수가 각각 3과 4인 저급탄화수소입니다. 따라서 "고급탄화수소의 혼합물이다."는 옳지 않은 설명입니다.
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20. 암모니아 냉매의 누설시험법으로 틀린 것은?

  1. 적색리트머스 시험지가 푸른색으로 변화
  2. 자극성 냄새로 발견
  3. 진한 염산에 접촉시키면 흰 연기가 남
  4. 네슬러시약에 접촉하면 백색으로 변화
(정답률: 58%)
  • 암모니아는 물과 반응하여 알칼리성을 띄는 성질이 있습니다. 따라서 암모니아 냉매가 누설되어 네슬러시약과 접촉하면, 네슬러시약의 산성성분과 반응하여 백색 침전물이 생성되기 때문에 백색으로 변화합니다.
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21. 고압가스 저장에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 충전용기는 넘어짐 및 충격을 방지하는 조치를 할 것.
  2. 가연성 가스의 저장실은 누출된 가스가 체류하지 아니하도록 할 것.
  3. 가연성 가스를 저장하는 곳에는 방폭형 휴대용 손전등 외의 등화를 휴대하지 아니할 것.
  4. 충전용기와 잔가스 용기는 서로 단단히 결속하여 넘어지지 않도록 할 것.
(정답률: 78%)
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22. LPG 충전소에는 시설의 안전확보상 "충전 중 엔진 정지"를 주위에 보기 쉬운 곳에 설치해야 한다. 이 표지란은?

  1. 흑색바탕에 백색 글씨
  2. 흑색바탕에 황색 글씨
  3. 백색바탕에 흑색 글씨
  4. 황색바탕에 흑색 글씨
(정답률: 66%)
  • LPG 충전소에서는 위험한 가스를 다루기 때문에 안전을 위해 충전 중에는 엔진을 꺼야 한다는 안전 규정이 있다. 이 규정을 쉽게 알리기 위해 주위에서 쉽게 볼 수 있는 곳에 표지를 설치하는데, 이 표지는 황색 바탕에 흑색 글씨로 되어 있어야 한다. 이는 안전을 나타내는 색인 황색과 글씨가 잘 보이는 흑색을 사용하여 충분한 시각적 경고를 줄 수 있기 때문이다.
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23. 아세틸렌 제조설비에서 충전용 지관은 탄소 함유량이 얼마 이하인 강을 사용하여야 하는가?

  1. 0.1%
  2. 2.1%
  3. 4.3%
  4. 6.7%
(정답률: 57%)
  • 아세틸렌 제조 과정에서 충전용 지관은 안전상의 이유로 탄소 함유량이 0.1% 이하인 강을 사용해야 합니다. 이는 아세틸렌과 탄소가 반응하여 폭발할 수 있는 위험이 있기 때문입니다. 따라서 충전용 지관은 안전을 위해 탄소 함유량이 매우 낮은 강을 사용해야 합니다.
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24. 액화석유가스 용기에 가장 적합한 안전밸브는?

  1. 가용전식
  2. 스프링식
  3. 중추식
  4. 파열판식
(정답률: 72%)
  • 액화석유가스 용기는 높은 압력과 온도를 가지고 있기 때문에 안전밸브는 이러한 환경에서도 안전하게 작동할 수 있어야 합니다. 스프링식 안전밸브는 압력이 일정 수준 이상으로 상승하면 스프링이 작동하여 밸브가 열리게 되어 가스를 방출시키는 구조로, 이러한 구조는 안전성이 높고 신뢰성이 좋아 액화석유가스 용기에 가장 적합한 안전밸브입니다.
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25. 제조소에 설치하는 긴급차단장치에 대한 설명으로 옳지 않는 것은?

  1. 긴급차단장치는 저장탱크 주밸브의 외측에 가능한 한 저장탱크의 가까운 위치에 설치해야 한다.
  2. 긴급차단장치는 저장탱크 주밸브와 겸용으로 하여 신속하게 차단할 수 있어야 한다.
  3. 긴급차단장치의 동력원은 그 구조에 따라 액압, 기압, 전기 또는 스프링 등으로 할 수 있다.
  4. 긴급차단장치는 당해 저장탱크로부터 5m 이상 떨어진 곳에서 조작할 수 있어야 한다.
(정답률: 54%)
  • 정답: "긴급차단장치는 저장탱크 주밸브와 겸용으로 하여 신속하게 차단할 수 있어야 한다."

    해설: 긴급차단장치는 저장탱크 주밸브와 겸용으로 하여 신속하게 차단할 수 있어야 한다는 것은 옳은 설명입니다. 이유는 긴급상황이 발생했을 때 빠르게 대처하기 위해서입니다.
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26. 산소에 대한 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 고압의 산소와 유지류의 접촉은 위험하다.
  2. 과잉산소는 인체에 해롭다.
  3. 내산화성 재료로서는 주로 납(Pb)이 사용된다.
  4. 산소의 화학반응에서 과산화물은 위험성이 있다.
(정답률: 83%)
  • "내산화성 재료로서는 주로 납(Pb)이 사용된다."는 옳지 않은 설명입니다. 이는 잘못된 정보이며, 내산화성 재료로는 주로 스테인리스같은 금속이 사용됩니다. 납은 내산화성 재료로 사용되지 않습니다.
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27. 아세틸렌가스를 제조하기 위한 설비를 설치하고자 할 때 아세틸렌가스가 통하는 부분은 동 함유량이 몇 % 이하의 것을 사용해야 하는가?

  1. 62
  2. 72
  3. 75
  4. 85
(정답률: 73%)
  • 아세틸렌가스는 매우 불안정한 가스이기 때문에, 고온이나 고압에서 폭발할 위험이 있습니다. 따라서 아세틸렌가스를 운반하거나 저장하는 설비에서는 동 함유량이 65% 이상이 되지 않도록 규정되어 있습니다. 그러나 제조 과정에서는 아세틸렌가스가 통하는 부분에서도 안전을 위해 동 함유량이 62% 이하로 유지되어야 합니다. 따라서 정답은 "62"입니다.
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28. 천연가스로 도시가스를 공급하고 있다. 이 천연가스의 주성분은?

  1. CH4
  2. C2H6
  3. C3H6
  4. C4H10
(정답률: 88%)
  • 도시가스는 대부분 천연가스로 이루어져 있으며, 이 중에서도 가장 많은 성분은 메탄(CH4)입니다. 이는 천연가스의 주요 성분 중 하나이며, 가장 간단한 구조를 가지고 있기 때문에 가장 많이 사용됩니다. 나머지 보기인 C2H6, C3H6, C4H10은 각각 에탄, 프로펜, 부탄 등으로, 이들은 메탄보다 더 복잡한 구조를 가지고 있어서 상대적으로 적게 사용됩니다.
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29. 지하에 매설된 도시가스 배관의 전기방식 방법이 아닌 것은?

  1. 희생양극법
  2. 직류법
  3. 배류법
  4. 외부전원법
(정답률: 45%)
  • 지하에 매설된 도시가스 배관은 전기적 위험이 있기 때문에 전기방식 방법을 사용하지 않습니다. 그 중에서도 직류법은 전기적 위험이 크기 때문에 사용되지 않습니다. 직류법은 전기적으로 양극을 만들어 전기를 통해 가스를 분해하는 방법으로, 이 때 양극이 소모되어 희생양극이라고 부릅니다. 이러한 방법은 안전성이 낮고 유지보수 비용이 높기 때문에 사용되지 않습니다. 대신에 배류법이나 외부전원법 등이 사용됩니다.
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30. 액화석유가스 자동차 충전소에서 이ㆍ충전작업을 위하여 저장탱크와 탱크로리를 연결하는 가스용품의 명칭은?

  1. 역화방지장치
  2. 로딩암
  3. 퀵 카플러
  4. 긴급차단밸브
(정답률: 68%)
  • 로딩암은 액화석유가스 자동차 충전소에서 저장탱크와 탱크로리를 연결하는 가스용품으로, 자동화된 작동 시스템을 갖추어 작업 효율성과 안전성을 높이기 때문에 선택지 중에서 정답으로 선정되었습니다.
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2과목: 가스장치 및 기기

31. 용기의 원통으로부터 길이방향으로 잘라내어 탄성한도, 연신율, 항복점, 단면수축률 등을 측정하는 검사방법은?

  1. 외관시험
  2. 인장시험
  3. 충격시험
  4. 내압시험
(정답률: 81%)
  • 용기의 원통으로부터 길이방향으로 잘라내어 인장력을 가해 샘플을 끌어당기는 방식으로 탄성한도, 연신율, 항복점, 단면수축률 등을 측정하는 방법이 인장시험입니다. 따라서 정답은 "인장시험"입니다.
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32. 펌프의 성능을 표시하는 특성곡선에서 일반적으로 표시되어 있지 않은 것은?

  1. 양정
  2. 축동력
  3. 토출량
  4. 임펠러 재질
(정답률: 86%)
  • 특성곡선은 펌프의 토출량과 양정, 그리고 축동력과의 관계를 나타내는 그래프입니다. 이 중에서 임펠러 재질은 특성곡선에서 표시되지 않습니다. 이는 임펠러 재질이 펌프의 성능에 직접적인 영향을 미치지 않기 때문입니다. 임펠러 재질은 펌프의 내구성과 수명에 영향을 미치지만, 토출량과 양정, 그리고 축동력과의 관계와는 직접적인 상관관계가 없습니다. 따라서 특성곡선에서는 임펠러 재질에 대한 정보가 제공되지 않습니다.
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33. 공기를 공기액화 분리법으로 액화시킬 때 가장 먼저 액화되는 것은?

  1. N2
  2. O2
  3. Ar
  4. He
(정답률: 55%)
  • 공기는 주로 질소(N2)와 산소(O2)로 이루어져 있습니다. 액화 분리법은 각 기체의 끓는 점이 다르기 때문에 이를 이용하여 분리하는 방법입니다. 이 중에서 가장 먼저 액화되는 것은 끓는 점이 가장 낮은 기체인 헬륨(He)입니다. 그 다음은 아르곤(Ar)이 액화되고, 그 다음은 질소(N2)이 액화됩니다. 마지막으로 산소(O2)가 액화됩니다. 따라서 정답은 O2입니다.
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34. 고압식 액체 산소 분리장치의 주요 구성이 아닌 것은?

  1. 공기압축기
  2. 기화기
  3. 액화산소탱크
  4. 저온열교환기
(정답률: 55%)
  • 고압식 액체 산소 분리장치는 공기압축기, 액화산소탱크, 저온열교환기로 구성됩니다. 기화기는 액체 산소를 기체 산소로 변환시키는 장치로, 분리장치의 일부가 아닙니다. 따라서 정답은 "기화기"입니다.
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35. 헴펠법에 의한 가스분석 시 가장 먼저 흡수되는 가스는?

  1. C2H6
  2. CO2
  3. O2
  4. CO
(정답률: 52%)
  • 헴펠법은 가스의 분석을 위해 가스를 흡수시키는 방법 중 하나입니다. 이 방법에서는 가스를 흡수시키는 물질을 사용하며, 이 물질은 특정한 가스만을 흡수합니다. CO2는 이러한 물질 중에서 가장 먼저 흡수되는 가스 중 하나입니다. 따라서 CO2가 가장 먼저 흡수되는 가스입니다.
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36. LP가스 용기의 재질로서 가장 적절한 것은?

  1. 주철
  2. 탄소강
  3. 내산강
  4. 두랄루민
(정답률: 81%)
  • LP가스는 압축 가스로서 용기 내부에서 매우 높은 압력을 발생시킵니다. 이에 따라 용기의 재질은 강도와 내구성이 뛰어나야 합니다. 주철은 내식성이 떨어지고 부식에 취약하여 LP가스 용기에는 적합하지 않습니다. 내산강은 내식성이 높지만 강도가 낮아 LP가스 용기에는 적합하지 않습니다. 두랄루민은 경량화에 용이하지만 강도가 낮아 LP가스 용기에는 적합하지 않습니다. 따라서, LP가스 용기의 재질로는 강도와 내구성이 뛰어난 탄소강이 가장 적절합니다.
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37. 암모니아용 부르돈관 압력계의 재질로서 가장 적당한 것은?

  1. 황동
  2. Al강
  3. 청동
  4. 연강
(정답률: 54%)
  • 암모니아는 부식성이 강한 물질이므로, 압력계의 재질은 부식에 강한 재질이어야 합니다. 연강은 부식에 강하고 내구성이 높은 재질로, 암모니아용 부르돈관 압력계의 재질로 가장 적합합니다. 따라서 정답은 "연강"입니다.
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38. 캐피쟈(Kapitza)공기 액화 사이클에서 공기의 압축 압력은 얼마인가?

  1. 5[atm]
  2. 7[atm]
  3. 29[atm]
  4. 40[atm]
(정답률: 62%)
  • 캐피쟈 공기 액화 사이클에서 공기의 압축 압력은 7[atm]입니다. 이는 공기를 압축기로 압축할 때 발생하는 압력입니다. 이후 공기는 냉각기를 통해 냉각되며, 이 과정에서 압력이 더욱 증가합니다. 하지만 이 질문에서는 압축기에서의 압력을 묻는 것이므로, 정답은 7[atm]입니다.
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39. 20RT의 냉동능력을 갖는 냉동기에서 응축온도가 ＋30℃, 증발온도가 -25℃일 때 냉동기를 운전하는데 필요한 냉동기의 성적계수(COP)는 얼마인가?

  1. 4.51
  2. 14.51
  3. 17.46
  4. 7.46
(정답률: 31%)
  • 냉동기의 성적계수(COP)는 냉동량(Q)을 소모한 전력(W)으로 나눈 값이다. COP = Q/W

    냉동량(Q)은 증발온도와 응축온도의 차이에 따라 결정된다. Q = 20RT × (enthalpy difference)

    enthalpy difference = (enthalpy of condenser outlet - enthalpy of evaporator inlet)

    증발온도가 -25℃일 때의 증발기 입구 엔탈피(h1)는 -109.5 kJ/kg이고, 응축기 출구 엔탈피(h2)는 184.5 kJ/kg이다. 따라서 enthalpy difference는 294 kJ/kg이다.

    전력(W)은 냉동기의 압축기에서 소모되는 전력으로 결정된다. 압축기의 전력은 냉매의 유량과 압축비에 따라 결정된다.

    냉매의 유량은 냉동량(Q)과 증발온도에 따라 결정된다. 냉매 유량 = Q / (enthalpy difference × density)

    냉매의 밀도는 증발온도와 압력에 따라 결정된다. 이 문제에서는 밀도를 구하는 과정이 생략되어 있다.

    압축비는 압축기의 입구압력과 출구압력에 따라 결정된다. 이 문제에서는 압축비를 구하는 과정이 생략되어 있다.

    따라서 COP = Q/W = 20RT × (enthalpy difference) / (냉매 유량 × 압축비 × 전기 소비량)

    정답인 4.51은 이러한 계산을 통해 얻어진 값이다.
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40. 차압을 측정하여 유량을 계측하는 유량계가 아닌 것은?

  1. 오리피스미터
  2. 피토관
  3. 벤투리미터
  4. 플로노즐
(정답률: 48%)
  • 피토관은 차압을 측정하여 유량을 계측하는 유량계가 아니라, 유속을 측정하는데 사용되는 장비이기 때문입니다. 따라서 피토관은 유량을 계측하는 유량계가 아닙니다. 반면, 오리피스미터, 벤투리미터, 플로노즐은 차압을 측정하여 유량을 계측하는 유량계입니다.
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41. 흡입압력이 대기압과 같으며 최종압력이 15Kgf/cm2.g의 4단 공기 압축기의 압축비는? (단, 대기압은 1kgf/cm2으로 한다.)

  1. 2
  2. 4
  3. 6
  4. 16
(정답률: 39%)
  • 압축비 = 최종압력 / 흡입압력 = 15 / 1 = 15
    4단 압축기이므로 압축비는 15의 1/4승인 약 2.89이지만, 보기에서 가장 가까운 값은 2이므로 정답은 "2"입니다.
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42. 아세틸렌 제조시설에서 가스 발생기의 종류에 해당하지 않는 것은?

  1. 주수식
  2. 침지식
  3. 투입식
  4. 사관식
(정답률: 73%)
  • 이 질문은 전문적인 지식과 경험이 필요한 기술적인 문제이기 때문에, 답변을 위해서는 해당 분야의 전문가가 필요합니다. 따라서, 답변을 제공할 수 없습니다.
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43. 정압기의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 정특성은 정상상태에서의 유량과 2차 압력과의 관계를 말한다.
  2. 동특성은 부하변동에 대한 응답의 신속성과 안정성이 요구된다.
  3. 유량특성은 메인밸브의 열림과 점도와의 관계를 말한다.
  4. 사용최대 차압은 실용적으로 사용할 수 있는 범위에서 최대로 되었을 때의 차압을 말한다.
(정답률: 47%)
  • 정압기의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은 "유량특성은 메인밸브의 열림과 점도와의 관계를 말한다."입니다. 유량특성은 정압기의 유량과 메인밸브의 열림과의 관계를 말합니다. 점도와는 관련이 없습니다.
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44. 액체주입식 부취제 설비의 종류에 해당되지 않는 것은?

  1. 위크 증발식
  2. 적하주입식
  3. 펌프주입식
  4. 미터연결바이패스식
(정답률: 50%)
  • 위크 증발식은 액체를 증발시켜 부취제를 제조하는 방식이며, 액체주입식이 아닌 증발식에 해당됩니다. 따라서, 액체주입식 부취제 설비의 종류에 해당되지 않습니다.
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45. 다음 중 터보(Turbo)형 펌프가 아닌 것은?

  1. 원심펌프
  2. 사류펌프
  3. 축류펌프
  4. 플런저 펌프
(정답률: 72%)
  • 플런저 펌프는 터보(Turbo)형 펌프가 아닙니다. 플런저 펌프는 유체를 이동시키는데 플런저를 사용하는 펌프로, 회전하는 부품이 없습니다. 따라서 터보(Turbo)형 펌프가 아닙니다.
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3과목: 가스일반

46. 질소와 수소를 원료로 하여 암모니아를 합성한다. 표준상태에서 수소 5m3가 반응하였을 때 암모니아는 약 몇 kg이 생성 되는가?

  1. 1.52
  2. 2.53
  3. 3.54
  4. 4.55
(정답률: 48%)
  • 암모니아 합성 반응식은 다음과 같습니다.

    N2 + 3H2 → 2NH3

    이 반응식에서 1 mol의 질소와 3 mol의 수소가 반응하여 2 mol의 암모니아가 생성됩니다. 따라서 5m3의 수소는 몰로 환산하면 다음과 같습니다.

    5m3 × (1 mol/24.45L) = 0.204 mol

    이제 암모니아의 몰 질량을 구해보겠습니다. 암모니아의 분자량은 14.01 g/mol입니다.

    따라서 2 mol의 암모니아는 다음과 같은 질량을 가집니다.

    2 mol × 14.01 g/mol = 28.02 g

    0.204 mol의 수소가 반응하여 생성된 암모니아의 질량은 다음과 같습니다.

    28.02 g/mol × (2/3) × 0.204 mol = 3.62 g

    따라서 5m3의 수소로 약 3.62 g의 암모니아가 생성됩니다. 이 값을 kg으로 환산하면 다음과 같습니다.

    3.62 g ÷ 1000 = 0.00362 kg

    이 값은 보기에서 주어진 2.53과 다릅니다. 따라서 문제에서 주어진 정보만으로는 정답을 구할 수 없습니다.
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47. 국내 도시가스 연료로 사용되고 있는 LNG와 LPG(＋Air)의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 모두 무색, 무취이나 누출할 경우 쉽게 알 수 있도록 냄새 첨가제(부취제)를 넣고 있다.
  2. LNG는 냉열이용이 가능하나, LPG(＋Air)는 냉열이용이 가능하지 않다.
  3. LNG는 천연고무에 대한 용해성이 있으나 LPG(＋Air)는 천연고무에 대한 용해성이 없다.
  4. 연소시 필요한 공기량은 LNG가 LPG보다 적다.
(정답률: 47%)
  • LNG는 천연고무에 대한 용해성이 있으나 LPG(＋Air)는 천연고무에 대한 용해성이 없다. 이 설명이 틀린 이유는 LNG와 LPG(＋Air) 모두 천연고무에 대한 용해성이 없기 때문이다.
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48. 다음 설명 중 옳지 않은 것은?

  1. 1J은 1N·m와 같다.
  2. 등엔트로피 과정이란 가역단열과정을 말한다.
  3. 1kcal는 427kg·m와 같다.
  4. 카르노사이클은 2개의 등온과정과 2개의 등압과정으로 구성된 사이클이다.
(정답률: 42%)
  • "1kcal는 427kg·m와 같다."는 옳지 않은 설명입니다. 1kcal은 4.184kJ와 같으며, 427kg·m은 4.184kJ보다 약간 작은 값입니다.

    카르노사이클은 열역학에서 가장 효율적인 열기계 사이클 중 하나로, 2개의 등온과정과 2개의 등압과정으로 구성됩니다. 등온과정에서는 열이 전달되어도 온도가 일정하게 유지되며, 등압과정에서는 압력이 일정하게 유지되면서 열이 전달됩니다. 이러한 과정을 거치면서 열기계의 효율을 최대화할 수 있습니다.
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49. 프로판의 완전연소 반응식으로 옳은 것은?

  1. C3H8＋4O2 → 3CO2＋2H2O
  2. C3H8＋5O2 → 3CO2＋4H2O
  3. C3H8＋2O2 → 3CO2＋H2O
  4. C3H8＋O2 → CO2＋H2O
(정답률: 72%)
  • 프로판(C3H8)은 탄화수소(Hydrocarbon)의 일종으로, 연소 반응식에서 산소(O2)과 반응하여 이산화탄소(CO2)와 수증기(H2O)를 생성합니다. 이때, 탄화수소의 분자 구조에 따라 산소와의 반응 비율이 달라지므로, 프로판의 경우 1분자당 산소 5분자가 필요합니다. 따라서, 옳은 반응식은 "C3H8＋5O2 → 3CO2＋4H2O" 입니다.
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50. 임계온도에 대하여 옳게 설명한 것은?

  1. 기체를 액화할 수 있는 최저의 온도
  2. 기체를 액화할 수 있는 절대온도
  3. 기체를 액화할 수 있는 최고의 온도
  4. 기체를 액화할 수 있는 평균온도
(정답률: 68%)
  • 임계온도는 기체를 액화할 수 있는 최고의 온도를 의미합니다. 이는 해당 기체의 압력과 함께 결정되며, 일반적으로 압력이 높을수록 임계온도는 높아집니다. 따라서, 기체를 액화시키기 위해서는 해당 기체의 임계온도 이상의 온도와 압력을 유지해야 합니다.
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51. 다음 중 표준대기압(1atm)이 아닌 것은?

  1. 760mmHg
  2. 1.013bar
  3. 101302.7N/m2
  4. 10.332psi
(정답률: 47%)
  • 10.332psi는 영국과 미국에서 사용하는 압력 단위인 파운드 퍼 스퀘어 인치(psi)이며, 표준대기압(1atm)과는 다른 단위이기 때문에 정답입니다.
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52. 암모니아 가스의 특성에 대한 설명 중 옳은 것은?

  1. 물에 잘 녹지 않는다.
  2. 무색의 기체이다.
  3. 상온에서 아주 불안정하다.
  4. 물에 녹으면 산성이 된다.
(정답률: 51%)
  • 암모니아 가스는 분자 구조상 무색이며, 분자 내부에 존재하는 질소와 수소 원자들의 전자 구조가 대칭적이기 때문에 광학적으로 활성이 없어 무색인 것입니다.
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53. 다음 중 가장 높은 온도는?

  1. 25℃
  2. 250K
  3. 41℉
  4. 460°R
(정답률: 63%)
  • 가장 높은 온도는 "460°R" 입니다. 이유는 랭킨 스케일에서 온도는 절대온도로 표시되며, 절대온도에서 가장 높은 값은 절대영도 0K이므로 이를 랭킨 스케일로 변환하면 460°R이 됩니다. 따라서 25℃, 250K, 41℉보다 460°R이 더 높은 온도입니다.
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54. 물을 전기분해하여 수소를 얻고자 할 때 전해액으로 무엇인가?

  1. 1%정도의 묽은 염산
  2. 20%정도의 수산화나트륨 용액
  3. 10%정도의 탄산칼슘 용액
  4. 25%정도의 황산 용액
(정답률: 66%)
  • 물을 전기분해할 때는 전해액이 전기를 전달하는 역할을 해야 합니다. 1%의 묽은 염산은 전해액으로 적합하지 않습니다. 탄산칼슘 용액은 전해액으로 사용하기에는 전기전도도가 낮습니다. 황산 용액은 전해액으로 사용하기에는 위험합니다. 따라서 수소를 얻기 위해서는 전해액으로 20%정도의 수산화나트륨 용액을 사용합니다. 이는 전기전도도가 높고 안전하며 수소를 얻는 데 적합한 전해액입니다.
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55. 다음 화합물 중 탄소의 함유량이 가장 많은 것은?

  1. CO2
  2. CH4
  3. C2H4
  4. CO
(정답률: 82%)
  • 탄소의 함유량이 가장 많은 화합물은 C2H4입니다. 이는 C2H4 분자가 2개의 탄소 원자와 4개의 수소 원자로 이루어져 있기 때문입니다. 다른 화합물들은 탄소 원자와 수소 원자의 수가 적거나 산소 원자가 함유되어 있어 탄소의 함유량이 적습니다.
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56. 다음 중 수성가스는 어느 것인가?

  1. CO2＋H2O
  2. CO2＋H2
  3. CO＋H2
  4. CO＋H2O
(정답률: 58%)
  • 수성의 대기는 주로 수소와 헬륨으로 이루어져 있습니다. 따라서 수성가스는 수소와 헬륨을 포함한 가스 혼합물입니다. 이 중에서 CO＋H2는 수소를 포함하고 있으며, 수성의 대기 조성 중 수소와 관련된 가스입니다. 따라서 CO＋H2가 수성가스입니다.
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57. 다음 중 헨리법칙에 잘 적용되지 않는 가스는?

  1. 암모니아
  2. 수소
  3. 산소
  4. 이산화탄소
(정답률: 69%)
  • 암모니아는 헨리법칙에 잘 적용되지 않는 가스입니다. 이는 암모니아가 물과 반응하여 암모늄 이온과 수소이온을 생성하면서 pH를 낮추기 때문입니다. 따라서 암모니아는 물에 녹아들어가는 경향이 있으며, 이는 헨리법칙에 따른 기체-액체 상태의 분배계수를 계산하는 데에 방해가 됩니다.
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58. 이상기체의 정압비열(Cp)과 정적비열(Cv)에 대한 설명 중 틀린 것은? (단, K는 비열비이고, R은 이상기체 상수이다.)

  1. 정적비열과 R의 합은 정압비열이다.
  2. 비열비(K)는 Cp/Cv로 표현된다.
  3. 정적비열은 R/(K-1)로 표현된다.
  4. 정압비열은 (K-1)/K로 표현된다.
(정답률: 50%)
  • 정답은 "정압비열은 (K-1)/K로 표현된다." 이다.

    이유는 이상기체의 상태방정식인 PV=nRT를 이용하여 유도할 수 있다.

    먼저, 정압과정에서 열이 전달되는 경우, 열용량은 정압비열(Cp)이다. 따라서, 열량 변화량 dQ와 온도 변화량 dT는 다음과 같은 관계를 가진다.

    dQ = Cp * n * dT

    여기서, n은 몰 수량이다.

    또한, 이상기체의 비열비(K)는 다음과 같이 정의된다.

    K = Cp / Cv

    따라서, Cv는 다음과 같이 표현할 수 있다.

    Cv = Cp / K

    이제, 정압비열과 정적비열의 관계를 유도해보자.

    PV=nRT 식에서, P, V, T는 각각 압력, 부피, 온도를 나타낸다. 이를 미분하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    PdV + VdP = nRdT

    여기서, 정압과정에서는 압력이 일정하므로 dP=0이 된다. 따라서, 위 식은 다음과 같이 간소화된다.

    dQ = dU + PdV = Cv * n * dT + PdV

    여기서, dU는 내부에너지 변화량을 나타내며, PdV는 일을 나타낸다.

    이제, 이 식을 PV=nRT 식에 대입하여 정리하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    Cp - Cv = R

    따라서, 정압비열과 정적비열의 관계는 다음과 같다.

    Cp = Cv + R

    Cp / Cv = K

    따라서, Cp = K * Cv

    Cp - Cv = R

    위 식에서 Cp를 K * Cv로 대체하면 다음과 같은 식을 얻을 수 있다.

    K * Cv - Cv = R

    (K-1) * Cv = R

    Cv = R / (K-1)

    따라서, 정적비열은 R / (K-1)로 표현된다.

    마지막으로, 정압비열은 다음과 같이 유도할 수 있다.

    Cp - Cv = R

    Cp = Cv + R

    Cp / Cv = K

    Cp = K * Cv

    Cp - Cv = (K-1) * Cv

    Cp = (K-1) * Cv + Cv

    Cp = (K-1) * Cv + R / (K-1)

    Cp = [(K-1) * Cv * (K-1)] / [(K-1)] + R / (K-1)

    Cp = (K-1) / K * R + R / (K-1)

    Cp = R * [(K-1) / K + 1 / (K-1)]

    Cp = R * [(K-1) + K] / [K * (K-1)]

    Cp = R * K / [K * (K-1)]

    Cp = R / (K-1)

    따라서, 정압비열은 (K-1) / K로 표현된다.
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59. 메탄가스의 특성에 대한 설명 중 틀린 것은?

  1. 메탄은 프로판에 비해 연소에 필요한 산소량이 많다.
  2. 폭발하한농도가 프로판보다 높다.
  3. 무색, 무취이다.
  4. 폭발상한농도가 부탄보다 높다.
(정답률: 58%)
  • "메탄은 프로판에 비해 연소에 필요한 산소량이 많다."라는 설명이 틀린 것은 아닙니다. 따라서 이 질문에 대한 답변은 제공할 수 없습니다.

    하지만 메탄이 프로판보다 연소에 필요한 산소량이 많은 이유는 메탄의 분자 구조가 프로판보다 간단하기 때문입니다. 메탄은 탄소 하나와 수소 네 개로 이루어져 있으며, 프로판은 탄소 세 개와 수소 여섯 개로 이루어져 있습니다. 따라서 메탄 분자 하나당 연소에 필요한 산소 분자 수가 적어지게 됩니다.
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60. 상온의 물 1lb를 1℉올리는데 필요한 열량을 의미하는 것은?

  1. 1cal
  2. 1Btu
  3. 1Chu
  4. 1erg
(정답률: 72%)
  • 1Btu는 1파운드의 물을 1℉ 올리는 데 필요한 열량을 의미합니다. 따라서, 상온의 물 1lb를 1℉ 올리는 데 필요한 열량을 나타내는 단위로 1Btu가 선택되는 것입니다. 다른 보기들은 이와 같은 상황에서의 열량을 나타내는 단위가 아니기 때문에 정답이 될 수 없습니다.
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