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화공기사 필기 기출문제(해설) 및 전자문제집 CBT 2022년03월05일

1과목 : 공업합성

1. 기하이성질체를 나타내는 고분자가 아닌 것은?      1. 폴리부타디엔      2. 폴리크로로프렌      3. 폴리이소프렌      4. 폴리비닐알코올      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%       <문제 해설> 기하이성질체 - cis, trans 와 관련된 이성질체 프렌(Prene)은 탄소4개가 연결된 분자에서 중간에 이중결합이 있기 때문에 cis,trans 형태와 관련된 이성질체를 가질 수 있고, 부타디엔도 사이에 이중결합이 있기 때문에 cis, trans 와 관련된 이성질체를 가질 수 있음. 폴리비닐알코올은 단순히 -C-C- 에 OH기가 하나 달린 분자이기 때문에 기하이성질체와는 관련 없음. [해설작성자 : fat]

2. 양쪽성 물질에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 동일한 조건에서 여러 가지 축합반응을 일으키는 물질      2. 수계 및 유계에서 계면활성제로 작용하는 물질      3. pKa 값이 7 이하인 물질      4. 반응조건에 따라 산으로도 작용하고 염기로도 작용하는 물질      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 91%

3. 염화물의 에스테르화 반응에서 Schotten-Baumann법에 해당하는 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%

4. 질산의 직접 합성 반응식이 아래와 같을 때 반응 후 응축하여 생성된 질산 용액의 농도(wt%)는?          1. 68      2. 78      3. 88      4. 98      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 87%       <문제 해설> 반응 후 질산 1몰, 물 1몰이 생성되었다 가정 질산의 질량 : 1mol × 63g/mol = 63g 물의 질량 : 1mol × 18g/mol = 18g -> 질산 용액의 질량 : (63+18)g = 81g 생성된 질산 용액의 농도(wt%) = 63g / 81g × 100 = 78 [해설작성자 : 지구미 1호]

5. 가성소다 공업에서 전해액의 저항을 낮추기 위해서 수행하는 조작은?      1. 전해액 중의 기포가 증가되도록 한다.      2. 두 전극 간의 거리를 증가시킨다.      3. 전해액의 온도 및 NaCl의 농도를 높여준다.      4. 전해액의 온도를 저온으로 유지시켜 준다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%       <문제 해설> 전해액 저항 낮추기 -NaCl 농도 높게 -전해액 온도 높게 -극 간격을 짧게 -액 중의 기포를 속히 이탈시킨다 [해설작성자 : 개같은화공기사]

6. 합성염산의 원료기체를 제조하는 방법은?      1. 공기의 액화      2. 공기의 아크방전법      3. 소금물의 전해      4. 염화물의 치환법      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 83%       <문제 해설> 소금물의 전기분해 2NaCL + 2H2O > 전해 > 2NaOH + Cl2 + H2 > 합성 > 2HCl [해설작성자 : 금쪽이]

7. 옥탄가가 낮은 나프타를 고옥탄가의 가솔린으로 변화시키는 공정은?      1. 스위트닝 공정      2. MTG 공정      3. 가스화 공정      4. 개질 공정      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 84%       <문제 해설> 스위트닝은 부식성과 악취의 메르캅탄을 산화시켜 디설파이드로 만드는 공정. MTG공정은 Methanol to Gasoline 의 준말로, 메탄올로부터 고옥탄가 가솔린을 만드는 공정. 가스화 공정은 석탄을 가스화시켜 합성가스를 만들어 발전등에 사용하는 공정. 개질공정은 질을 바꾼다는 뜻으로, 옥탄가가 낮은 나프타를 고옥탄가의 가솔린으로 변화시키는 공정. [해설작성자 : 수성가스]

8. 칼륨 비료에 속하는 것은?      1. 유안      2. 요소      3. 볏집재      4. 초안      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 78%       <문제 해설> 유안은 황산암모늄 요소는 질산비료 초안은 질산암모늄 [해설작성자 : 안안]

9. 아래의 구조를 갖는 물질의 명칭은?          1. 석탄산      2. 살리실산      3. 톨루엔      4. 피크르산      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 83%       <문제 해설> 석탄산은 페놀(C6H5OH)을 뜻한다. [해설작성자 : 금쪽이]

10. 환원반응에 의해 알코올(alcohol)을 생성하지 않는 것은?      1. 카르복시산      2. 나프탈렌      3. 알데히드      4. 케톤      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 79%       <문제 해설> 1차 알코올 -산화-> 알데히드 -산화-> 카르복시산 2차 알코올 -산화-> 케톤 [해설작성자 : 같은 화공기사]

11. 석유의 접촉분해 시 일어나는 반응으로 가장 거리가 먼 것은?      1. 축합      2. 탈수소      3. 고리화      4. 이성질화      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%       <문제 해설> 석유의 접촉분해법 : 등유나 경유를 촉매를 사용하여 분해시키는 방법 1) 이성질화, 2) 탈수소, 3) 고리화, 4) 탈알킬반응이 분해반응과 함께 일어나서 이소파라핀, 고리모양 올레핀, 방향족 탄화수소, 프로필렌 등이 생긴다. [해설작성자 : 금쪽이]

12. 나프타의 열분해 반응은 감압 하에 하는 것이 유리하나 실제에는 수증기를 도입하여 탄화수소의 분압을 내리고 평형을 유지하게 한다. 이러한 조건으로 하는 이유가 아닌 것은?      1. 진공가스 펌프의 에너지 효율을 높인다.      2. 중합 등의 부반응을 억제한다.      3. 수성가스 반응에 의한 탄소석출을 방지한다.      4. 농축에 의해 생성물과의 분류가 용이하다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 57%       <문제 해설> 다 반응 관련이고 하나만 효율. [해설작성자 : comcbt.com 이용자]

13. 격막식 전해조에서 전해액은 양극에 도입되어 격막을 통해 음극으로 흐르고, 음극실의 OH- 이온이 역류한다. 이 때 격막실 전해조 양극의 재료는?      1. 철망      2. Ni      3. Hg      4. 흑연      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 82%

14. 천연고무와 가장 관계가 깊은 것은?      1. Propane      2. Ethylene      3. Isoprene      4. Isobutene      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 82%

15. 아래와 같은 특성을 가지고 있는 연료전지는?           1. 인산형 연료전지(PAFC)      2. 용융탄산염 연료전지(MCFC)      3. 고체산화물형 연료전지(SOFC)      4. 알칼리연료전지(AFC)      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 77%       <문제 해설> 고온형 연료전지 : MCFC, SOFC 저온형 연료전지 : AFC, PAFC, PEMFC 2. 용융탄산염 연료전지 MCFC 1) 전해질로 Li2CO3, K2CO3, LIAlO2 등의 혼합물을 사용한다. 2) "650 ℃" 정도의 고온을 유지한다. 3) 수소와 일산화탄소의 혼합가스, 즉 합성가스를 직접 연료로 사용한다. [해설작성자 : 금쪽이]

16. HCl 가스를 합성할 때 H2 가스를 이론량보다 과잉으로 넣어 반응시키는 이유로 가장 거리가 먼 것은?      1. 폭발 방지      2. 반응열 조절      3. 장치부식 억제      4. Cl2 가스의 농축      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

17. 황산의 원료인 아황산가스를 황화철광(iron pyrite)을 공기로 완전 연소하여 얻고자 한다. 황화철광의 10%가 불순물이라 할 때 황화철광 1톤을 완전연소 하는데 필요한 이론 공기량(Sm3)은? (단, S와 Fe의 원자량은 각각 32amu와 56amu이다.)      1. 460      2. 580      3. 2200      4. 2480      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%       <문제 해설> 4FeS2 + 11O2 -> 8SO2 + 2Fe2O3 (식을 알고있어야함.. 맞추라는건지) FeS2의 몰수=(1000kg/(120kg/kmol)) * 0.9 : O2의 몰수=x    = 4 : 11 비례식 통해서 x = 20.625mol 산소 몰수에 표준 부피 곱함 : 20.625 * 22.4 = 462Sm^3 이론 공기량(산소는 0.21 차지) = 462/0.21 = 2200Sm^3 [해설작성자 : 출제자적당히해]

18. 석회질소 비료 제조 시 반응되고 남은 카바이드는 수분과 반응하여 아세틸렌 가스를 생성한다. 1kg 석회질소 비료에서 아세틸렌 가스가 200L 발생하였을 때, 비료 중 카바이드의 함량(wt%)은? (단, Ca의 원자량은 40amu이고, 아세틸렌 가스의 부피 측정은 20℃, 760 mmHg에서 진행하였다.)      1. 53.2%      2. 63.5%      3. 78.8%      4. 83.9%      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 38%       <문제 해설> 석회질소 : CaCN2, 카바이드 : CaC2 > 석회질소와 카바이드는 1:1 반응 CaC2 + 2H20 → Ca(OH)2 + C2H2 //카바이드와 아세틸렌은 1:1 반응 1) 아세틸렌 200 L ▶ P(101.3 kPa) V(0.2 m3) =n R(8.314J/mol K) T(293K) ▶ n :    8.32 mol 2) 카바이드 8.32 mol ▶ 532.48 g 3) 카바이드 532.48 kg / 석회질소 1000 kg = 0.53248 ▶ 53.2 % [해설작성자 : 금쪽이]

19. p형 반도체를 제조하기 위해 실리콘에 소량 첨가하는 물질은?      1. 인듐      2. 비소      3. 안티몬      4. 비스무스      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%       <문제 해설> P형 반도체 : 알루미늄(Al), 갈륨(Ga), 인듐(In) N형 반도체 : 인(P), 비소(As), 안티몬(Sb) [해설작성자 : 금쪽이]

20. syndiotactic polystyrene의 합성에 관여하는 촉매로 가장 적합한 것은?      1. 메탈로센 촉매      2. 메탈옥사이드 촉매      3. 린들러 촉매      4. 벤조일퍼록사이드      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%       <문제 해설> 스티렌을 1) 라디칼 촉매로 중합하는 경우 : Atactic polystyrene 스티렌을 2) 메탈로센(metallocene) 촉매로 중합하는 경우 : Syndiotactic polystyrene [해설작성자 : 금쪽이]

2과목 : 반응운전

21. 화학반응의 평형상수(K)에 관한 내용 중 틀린 것은? (단, ai, νi는 각각 i 성분의 활동도와 양론수이며 △G°는 표준 깁스(Gibbs) 자유에너지 변화이다.)      1.      2.      3. K는 온도에 의존하는 함수이다.      4. K는 무차원이다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 74%       <문제 해설> △G˚= - RT*lnK [해설작성자 : 금쪽이]

22. 수증기 1L를 1기압에서 5기압으로 등온압축했을 때 부피 감소량(cm3)은? (단, 등온압축률은 4.53×10-5 atm-1 이다.)      1. 0.181      2. 0.225      3. 1.81      4. 2.25      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%       <문제 해설> (5-1)*4.53*10^-5*1000=0.1812 [해설작성자 : 울산마라맛]

23. 어떤 산 정상에서 질량(mass)이 600kg인 물체를 10m 높이까지 들어 올리는데 필요한 일(kgf·m)은? (단, 지표면과 산 정상에서의 중력가속도는 각각 9.8 m/s2, 9.4 m/s2 이다.)      1. 600      2. 1255      3. 3400      4. 5755      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%       <문제 해설> [600*9.4*10]/[9.8]=5755 [해설작성자 : 쁜진]

24. C와 O2, CO2의 임의의 양이 500℃ 근처에서 혼합된 2상계의 자유도는?      1. 1      2. 2      3. 3      4. 4      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 46%       <문제 해설> F=2-P+C=2-2(2상)+2(O2 기체, CO2 기체 C는 고체라 안됨)=2 [해설작성자 : 쁜진] F = C-p+2-r-s 이때 이산화탄소는 C+O2 -> CO2라는 독립적인 "화학"평형을 갖기 때문에 r=1 때문에 F= 3-2+2-1 =2 고체의 경우, 상(phase)은 따로 카운트하지만, 화학종의 수인 C를 구할 때는 예외가 없음. 다만, 완전반응인지 부분반응인지에 따라서는 C의 수가 달라질 수 있음. 완전반응의 경우 완전반응으로 반응물의 화학종이 모두 소모됐다고 보기 때문에    C를 셀 때 카운트하지 않음 [해설작성자 : 문제가 애매하네] C(s), O2(g), CO2(g) 로 생각 C=3, P=2, 온도가 500도로 주어져 있으므로 자유도에서 -1 F=C-P+2-1=2 [해설작성자 : dd]

25. 혼합물의 융해, 기화, 승화 시 변하지 않는 열역학적 성질에 해당하는 것은?      1. 엔트로피      2. 내부에너지      3. 화학포텐셜      4. 엔탈피      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 69%       <문제 해설> 융해, 기화, 승화 = 잠열효과 = 온도변화만 있다 [해설작성자 : 쁜진]

26. 열용량이 일정한 이상기체의 PV 도표에서 일정 엔트로피 곡선과 일정 온도 곡선에 대한 설명 중 옳은 것은?      1. 두 곡선 모두 양(positive)의 기울기를 갖는다.      2. 두 곡선 모두 음(negative)의 기울기를 갖는다.      3. 일정 엔트로피 곡선은 음의 기울기를, 일정 온도 곡선은 양의 기울기를 갖는다.      4. 일정 엔트로피 곡선은 양의 기울기를, 일정 온도 곡선은 음의 기울기를 갖는다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 58%       <문제 해설> 폴리트로픽 공정 PV^δ = Constant 1) δ=0, 정압공정 : 기울기 0(수평) 2) δ=1, 등온공정 : 기울기 음수 3) δ=γ, 단열공정 : 기울기 음수 4) δ=무한, 정용공정 : 기울기 무한(수직) +) 기울기 : 단열(등엔프로피 곡선) > 등온곡선 [해설작성자 : 금쪽이]

27. 활동도계수(Activity coefficient)에 관한 식으로 옳게 표시된 것은? (단, GE는 혼합물 1mol에 대한 과잉 깁스에너지이며, γi는 i 성분의 활동도계수, n은 전체 몰수, ni는 i 성분의 몰수, nj는 i 성분 이외의 몰수를 나타낸다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

28. 정상상태로 흐르는 유체가 노즐을 통과할 때의 일반적인 에너지 수지식은? (단, H는 엔탈피, U는 내부에너지, KE는 운동에너지, PE는 위치에너지, Q는 열, W는 일을 나타낸다.)      1. △H = 0      2. △H + △KE = 0      3. △H + △PE = 0      4. △U = Q - W      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 62%       <문제 해설> 1 > 조름공정 Throttle valve 2 > 관흐름, 노즐 : ) [해설작성자 : 금쪽이]

29. 여름철 실내 온도를 26℃ 로 유지하기 위해 열펌프의 실내측 방열판의 온도를 5℃, 실외측 방열판의 온도를 18℃로 유지하여야 할 때, 이 열펌프의 성능계수는?      1. 21.40      2. 19.98      3. 15.56      4. 8.33      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 55%       <문제 해설> COP=(273+5)/{(273+18)-(273+5)}=21.4 [해설작성자 : comcbt.com 이용자]

30. 가역과정(Reversible process)에 관한 설명 중 틀린 것은?      1. 연속적으로 일련의 평형상태들을 거친다.      2. 가역과정을 일으키는 계와 외부와의 포텐셜 차는 무한소이다.      3. 폐쇄계에서 부피가 일정한 경우 내부에너지 변화는 온도와 엔트로피변화의 곱이다.      4. 자연상태에서 일어나는 실제 과정이다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 67%       <문제 해설> 가역과정은 엔트로피가 증가하지 않아 자연계 내에서 자발적으로 일어날 수가 없습니다. +) 3번 1) dV=0 → △U = Cv * △T = Q 2) △S = Q / T [해설작성자 : 금쪽이]

31. 혼합흐름반응기에서 A + R → R + R인 자동촉매반응으로 99mol% A와 1mol% R인 반응물질을 전환시켜서 10mol% A와 90mol% R인 생성물을 얻고자 할 때, 반응기의 체류시간(min)은? (단, 혼합반응물의 초기농도는 1mol/L이고, 반응상수는 1L/mol·min 이다.)      1. 6.89      2. 7.89      3. 8.89      4. 9.89      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 32%       <문제 해설> -r(A) = k * C(A) * C(R) +) C(0) = C(A0) + C(R0) = C(A) + C(R) 괄호 안에 있는 것은 아래첨자를 대신하여 표기한 것입니다. [해설작성자 : 금쪽이]

32. 자동촉매반응(autocatalytic reaction)에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 전화율이 작을 때는 플러그흐름 반응기가 유리하다.      2. 전화율이 작을 때는 혼합흐름 반응기가 유리하다.      3. 전화율과 무관하게 혼합흐름 반응기가 항상 유리하다.      4. 전화율과 무관하게 플러그흐름 반응기가 항상 유리하다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 65%

33. 1차 직렬반응을 아래와 같이 단일반응으로 간주하려 할 때, 단일반응의 반응속도상수(k; s-1)는?           1. 11.00      2. 9.52      3. 0.11      4. 0.09      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%       <문제 해설> 1/k1 + 1/k2 = 1/k [해설작성자 : 금쪽이]

34. 반응물 A와 B가 R과 S로 반응하는 아래와 같은 경쟁반응이 혼합흐름 반응기(CSTR)에서 일어날 때, A의 전화율이 80% 일 때 생성물 흐름 중 S의 함량(mol%)은? (단, 반응기로 유입되는 A와 B의 농도는 각각 20mol/L 이다.)           1. 33.3      2. 44.4      3. 55.5      4. 66.6      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 42%       <문제 해설> 기상반응이라고 생각할경우 2번이 된다. Ys=Cs/Ca+Cb+Cr+Cs, Ca= Ca0(1-X)/1+EX , E= y_a0*e, e={(생성물 계수 합)-(반응믈 계수 합)}/2=(2-4)/2=-1, y_a0= 0.5, 따라서 E는 -0.5 이다 Ca=[20(=Ca0)*{1-0.8(=전화율)}]/(1-0.5*0.8)=Cb(=반응시 소모되는양과 초기농도가 동일하므로)=20/3 Cr Cs를 순간수율로 계산 Cr=(파이r,out)(Ca0-Ca),Cs=(파이s,out)(Ca0-Ca) 파이r,out= rr/ra = rr/(rr+rs) =CaCb^0.3/(CaCb^0.3+Ca^0.5*Cb^1.8)= Ca=Cb=C=20/3 대입 =>C^1.3/(C^1.3+C^2.3)= 1/(1+C)=3/23 파이s,out=Ca^0.5*Cb^1.8/(CaCb^0.3+Ca^0.5*Cb^1.8)= 동일하게 대입 = C/(1+C)=20/23 따라서 Cr= 3/23(20-20/3) = 40/23 Cs = 20/23(20-20/3) = 800/69 Ys= (800/69)/(20/3+20/3+40/23+800/69) = 10/23 = 0.435 = 43.5% [해설작성자 : 문제 다시 풀다가 까먹어서 해설 추가함]

35. 크기가 다른 두 혼합흐름 반응기를 직렬로 연결한 반응계에 대하여, 정해진 유량과 온도 및 최종 전화율 조건하에서 두 반응기의 부피 합이 최소가 되는 경우에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, n은 반응차수를 의미한다.)      1. n = 1인 반응에서는 크기가 다른 반응기를 연결하는 것이 이상적이다.      2. n ＞ 1인 반응에서는 작은 반응기가 먼저 와야 한다.      3. n ＜ 1인 반응에서는 큰 반응기가 먼저 와야 한다.      4. 두 반응기의 크기 비는 일반적으로 반응속도와 전화율에 따른다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 73%       <문제 해설> n=1일 경우에는 서로 크기가 "같은" 반응기를 연결하는 것이 효율적입니다. [해설작성자 : 금쪽이]

36. A와 B에 각각 1차인 A + B → C 인 반응이 아래의 조건에서 일어날 때, 반응속도(mol/L·s)는?           1. 2.41×10-6      2. 2.41×10-5      3. 1.76×10-6      4. 1.76×10-5      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%       <문제 해설> -rA=k*CA0*CB0 -rA=1.0*10^(-2)*2.2*10^(-2)*8.0*10^(-3)=1.76*10^(-6) [해설작성자 : 울산마라맛]

37. A가 R을 거쳐 S로 반응하는 연속반응과 A와 R의 소모 및 생성 속도 아래와 같을대, 이 반응을 회분식 반응기에서 반응시켰을 때의 CR/CA0는? (단, 반응 시작 시 회분식 반응기에는 순수한 A만을 공급하여 반응을 시작한다.)           1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

38. 2A + B → 2C인 기상반응에서 초기 혼합 반응물의 몰비가 아래와 같을 때, 반응이 완료되었을 때 A의 부피 변화율(εA)은? (단, 반응이 진행되는 동안 압력은 일정하게 유지된다고 가정한다.)           1. -0.200      2. -0.300      3. -0.167      4. -0.150      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%       <문제 해설> y(A0) = 3/10 δ = (생성물의 몰수 - 반응물의 몰수) / 반응한 A의 몰수 = (2-3)/2 = -1/2 3/10 * -1/2 = -0.150 [해설작성자 : 금쪽이]

39. 반응물 A의 농도를 CA, 시간을 t라고 할 때, 0차 반응의 경우 직선으로 나타나는 관계는?      1. CA vs t      2. lnCA vs t      3. CA-1 vs t      4. (lnCA)-1 vs t      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%       <문제 해설> 반응차수별 그래프가 직선으로 나타나는 경우 0차)     CA vs t 1차) lnCA vs t 2차) 1/CA vs t [해설작성자 : 도비 이즈 프리]

40. 공간속도(Space velocity)가 2.5s-1이고 원료 공급 속도가 1초당 100L 일 때 반응기의 체적(L)은?      1. 10      2. 20      3. 30      4. 40      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 76%       <문제 해설> 공간시간 = 반응기 체적 / 원료 공급 속도 공간시간은 공간속도의 역수 이므로 1/2.5s^-1 = 0.4s > 반응기 체적 = 공간시간 * 원료 공급 속도 = 0.4s * 100L/s = 40L [해설작성자 : 해설쓰면서공부]

3과목 : 단위공정관리

41. 같은 질량을 갖는 2개의 구가 공기중에서 낙하한다. 두 구의 직경비(D1/D2)가 3일 때 입자 레이놀드수(NRe, p ＜ 1.0 이라면 종단속도의 비(V1/V2)는?      1. 9      2. 9-1      3. 3      4. 3-1      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%       <문제 해설> [서로 같은 질량을 갖는 2개의 구] 밀도1 * 구1의 부피 = 밀도2 * 구2의 부피 //부피는 직경의 세제곱에 비례한다. 밀도1/밀도2 = D2^3/D1^3 레이놀드 수가 0.1이 아닌 1.0보다 작긴 하지만,, 층류의 침강속도 식을 이용하여 유도하면 됩니다! [해설작성자 : 금쪽이]

42. 물질전달 조작에서 확산현상이 동반되며 물질자체의 분자운동에 의하여 일어나는 확산은?      1. 분자확산      2. 난류확산      3. 상호확산      4. 단일확산      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 77%

43. 유량측정기구 중 부자 또는 부표(float)라고 하는 부품에 의해 유량을 측정하는 기구는?      1. 로터미터(rotameter)      2. 벤투리미터(venturi meter)      3. 오리피스미터(orifice meter)      4. 초음파유량계(ultrasonic meter)      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%       <문제 해설> 유랑계 1) 차압유량계 - 오리피스미터, 벤투리미터 2) 국부속도측정 유량계 - 피토관 3) 면적유량계 - 로터미터 +) 로터미터 : 유체를 밑에서 위로 올려보내면서 부자(float)를 띄워 유체의 부력과 부자의 상하 압력차에 의해 평행을 이루는 위치를 통하여 유량을 읽는다. [해설작성자 : 금쪽이]

44. 충전 흡수탑에서 플러딩(flooding)이 일어나지 않게 하기 위한 조건은?      1. 탑의 높이를 높게 한다.      2. 탑의 높이를 낮게 한다.      3. 탑의 직경를 크게 한다.      4. 탑의 직경를 작게 한다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 59%

45. 분쇄에 대한 설명으로 틀린 것은?      1. 최종입자가 중요하다.      2. 최초의 입자는 무관하다.      3. 파쇄물질의 종류도 분쇄동력의 계산에 관계된다.      4. 파쇄기 소요일량은 분쇄되어 생성되는 표면적에 비례한다.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 72%

46. 건조장치 선정에서 가장 중요한 사항은?      1. 습윤상태      2. 화학포텐셜      3. 선택도      4. 반응속도      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 76%

47. 정류탑에서 50mol%의 벤젠-톨루엔 혼합액을 비등 액체 상태로 1000kg/h 의 속도로 공급한다. 탑상의 유출액은 벤젠 99mol% 순도이고 탑저 제품은 톨루엔 98mol%을 얻고자 한다. 벤젠의 액조성이 0.5일 때 평형증기의 조성은 0.72이다. 실제 환류비는? (단, 실제 환류비는 최소 환류비의 3배이다.)      1. 0.82      2. 1.23      3. 2.73      4. 3.68      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 37%       <문제 해설> 최소 환류비 R(Dm) = x(D)-y(F) / y(F-x(F) = (0.99-0.72)/(0.72-0.5) * 괄호는 첨자 대신 표기한 것입니다! [해설작성자 : 금쪽이]

48. 열전도도가 0.15 kcal/m·h·℃인 100mm 두께의 평면벽 양쪽 표면 온도차가 100℃ 일 때, 이 벽의 1m2 당 전열량(kcal/h)은?      1. 15      2. 67      3. 150      4. 670      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 61%

49. 무차원 항이 밀도와 관계없는 것은?      1. 그라스호프(Grashof) 수      2. 레이놀즈(Reynolds) 수      3. 슈미트(Schmidt) 수      4. 너셀(Nusselt) 수      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 70%

50. 낮은 온도에서 증발이 가능해서 증기의 경제적 이용이 가능하고 과즙, 젤라틴 등과 같이 열에 민감한 물질을 처리하는데 주로 사용되는 것은?      1. 다중효용 증발      2. 고압 증발      3. 진공 증발      4. 압축 증발      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 71%

51. 25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될 때 방출된 열량을 실험으로 재어보니 벤젠 1mol 당 780890 cal 였을 때, 25℃에서의 벤젠의 표준연소열(cal)은? (단, 반응식은 다음과 같으며 이상기체로 가정한다.)           1. -781778      2. -781588      3. -781201      4. -780003      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%       <문제 해설> 엔탈피의 변화량 = 내부에너지의 변화량 + (PV)의 변화량 = (-780,890cal) + (nRT)의 변화량 = -780,890cal + (6-7.5)*1.987cal/mol*298K [해설작성자 : 금쪽이]

52. 101kPa에서 물 1mol을 80℃에서 120℃까지 가열할 때 엔탈피 변화(kJ)는? (단, 물의 비열은 75.0 J/mol·K, 물의 기화열은 47.3 kJ/mol, 수증기의 비열은 35.4 J/mol·K 이다.)      1. 40.1      2. 46.0      3. 49.5      4. 52.1      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 59%       <문제 해설> 75*(100-80)+47300+35.4*(120-100)=49508 49.5kj/mol [해설작성자 : 쁜진]

53. Hess의 법칙과 가장 관련이 있는 함수는?      1. 비열      2. 열용량      3. 엔트로피      4. 반응열      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%

54. 1 atm에서 포름알데히드 증기의 내부에너지(U; J/mol)가 아래와 같이 온도(t; ℃)의 함수로 표시될 때, 0℃에서 정용열용량(J/mol·℃)은?           1. 13.38      2. 17.64      3. 21.42      4. 25.96      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 68%

55. 터빈을 운전하기 위해 2kg/s 의 증기가 5atm, 300℃에서 50m/s 로 터빈에 들어가고 300m/s 속도로 대기에 방출된다. 이 과정에서 터빈은 400kW 의 축일로 하고 100kJ/s의 열을 방출하였다고 할 때, 엔탈피 변화(kW)는?      1. 212.5      2. -387.5      3. 412.5      4. -587.5      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 35%

56. 압력이 1atm인 화학변화계의 체적이 2L 증가하였을 때 한 일(J)은?      1. 202.65      2. 2026.5      3. 20265      4. 202650      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 51%       <문제 해설> W=PdV=1atm*2L=101325Pa×(2*10^-3m^3)=202.65J [해설작성자 : 쁜진]

57. 40mol% C2H4Cl2 톨루엔 혼합용액이 100 mol/h로 증류탑에 공급되어 아래와 같은 조성으로 분리될 때, 각 흐름의 속도(mol/h)는?           1. D = 0.35, B = 0.64      2. D = 64.7, B = 35.3      3. D = 35.3, B = 64.7      4. D = 0.64, B = 0.35      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%       <문제 해설> 톨루엔 기준: 100*60%=D*5%+B*90% [100=D+B] 60=0.05D+0.9(100-D) D=35.3,B=100-35.3=64.7 [해설작성자 : 쁜진]

58. 가스분석기를 사용하여 사염화탄소를 분석하고자 하는데 한쪽에서는 순수 질소가 유입되고 다른 쪽에서는 가스 1L당 280mg의 CCl4를 함유하는 질소가 0.2L/min 의 유속으로 혼합기에 유입되어 혼합된다. 혼합가스가 대기압 하에서 10L/min 의 유량으로 가스분석기에 보내질 때 온도가 24℃로 일정하다면 혼합기 내 혼합가스의 CCl4 농도(mg/L)는? (단, 혼합기의 게이지압은 8cmH2O 이다.)      1. 3.74      2. 5.64      3. 7.28      4. 9.14      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 37%       <문제 해설> 280mg/L * 0.2L/min = 10L/min * xmg/L [해설작성자 : 금쪽이]

59. 주어진 계에서 기체 분자들이 반응하여 새로운 분자가 생성되었을 때 원자백분율 조성에 대한 설명으로 옳은 것은?      1. 그 계의 압력 변화에 따라 변화한다.      2. 그 계의 온도 변화에 따라 변화한다.      3. 그 계내에서 화학 반응이 일어날 때 변화한다.      4. 그 계내에서 화학 반응에 관계없이 일정하다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 58%

60. 수분이 60wt%인 어묵을 500kg/h의 속도로 건조하여 수분을 20wt%로 만들 때 수분의 증발속도(kg/h)는?      1. 200      2. 220      3. 240      4. 250      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%

61. 비례-적분-미분(PID) 제어기가 제어하고 있는 제어시스템에서 정상상태에서의 제어기 출력순 변화가 2라 할 때 정상상태에서의 제어기의 비례 P = kc(ys - y), 적분 , 미분 항 각각의 크기는?      1. P : 0, I : 0, D : 0      2. P : 0, I : 2, D : 0      3. P : 2, I : 0, D : 0      4. P : 0, I : 0, D : 2      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%

62. 서보(servo)제어에 대한 설명 중 옳은 것은?      1. 설정점의 변화와 조작변수와의 동작관계이다.      2. 부하와 조작변수와의 동작관계이다.      3. 부하와 설정점의 동시변화에 대한 조작변수와의 동작관계이다.      4. 설정점의 변화와 부하와의 동작관계이다.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 54%

63. 특성방정식이 으로 표현되는 선형 제어계에 대하여 Routh-Hurwitz의 안정 판정에 의한 Kc의 범위는?      1. Kc ＜ -1      2. Kc ＞ -1      3. Kc ＞ -2      4. Kc ＜ -2      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 50%

64. 밸브, 센서, 공정의 전달함수가 각각 Gv(s) = Gm(s) = 1, 인 공정시스템에 비례제어기로 피드백 제어계를 구성할 때, 성취될 수 있는 폐회로(closed-loop) 전달함수는?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 52%

65. 다음의 비선형계를 선형화하여 편차변수 y′ = y – yss, u′ = u – uss로 표현한 것은?           1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 56%

66. 다음 중 2차계에서 overshoot를 가장 크게 하는 제동비(damping factor; ζ)는?      1. 0.1      2. 0.5      3. 1      4. 10      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%       <문제 해설> overshoot 은 제등비가 작을수록 크게증가 [해설작성자 : 쌍기사간다]

67. 개방회로 전달함수가 인 제어계에서 이득여유(gain margin)가 2.0이 되는 Kc는?      1. 2      2. 4      3. 6      4. 8      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 38%

68. 교반탱크에 100L의 물이 들어있고 여기에 10%의 소금용액이 5L/min로 공급되며 혼합액이 같은 유속으로 배출될 때 이 탱크의 소금농도식의 Laplace 변환은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 45%

69. 어떤 1차계의 전달함수는 1/(2s+1)로 주어진다. 크기 1, 지속시간 1인 펄스입력변수가 도입되었을 때 출력은? (단, 정상상태에서의 입력과 출력은 모두 0 이다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 38%

70. 다음 함수의 Laplace 변환은? (단, u(t)는 단위계단함수이다.)           1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 64%

71. 어떤 공정의 열교환망 설계를 위한 핀치 방법이 아래와 같을 때, 틀린 설명은?           1. 최소 열교환 온도차는 10℃ 이다.      2. 핀치의 상부의 흐름은 5개이다.      3. 핀치의 온도는 고온 흐름 기준 140℃ 이다.      4. 유틸리티로 냉각수와 수증기를 모두 사용한다고 할 때 핀치 방법으로 필요한 최소 열교환 장치는 7개이다.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 49%

72. 발열이 있는 반응기의 온도제어를 위해 그림과 같이 냉각수를 이용한 열교환으로 제열을 수행하고 있다. 다음 중 옳은 설명은?           1. 공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), 선형을 택하여야 한다.      2. 공압 구동부와 밸브형은 각각 ATC(Air-To-Close), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.      3. 공압 구동부와 밸브형은 각각 ATO(Air-To-Open), Equal Percentage(등비율)형을 택하여야 한다.      4. 공압 구동부는 ATC(Air-To-Close)를 택해야 하지만 밸브형은 이 정보만으로는 결정하기 어렵다.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 51%

73. 제어계의 구성요소 중 제어오차(에러)를 계산하는 부분은?      1. 센서      2. 공정      3. 최종제어요소      4. 피드백 제어기      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 60%

74. 어떤 제어계의 특성방정식이 다음과 같을 때 한계주기(ultimate period)는?           1.      2.      3.      4.      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 58%

75. 4~20mA를 출력으로 내어주는 온도 변환기의 측정폭을 0℃에서 100℃ 범위로 설정하였을 때 25℃에서 발생한 표준 전류신호(mA)는?      1. 4      2. 8      3. 12      4. 16      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 57%       <문제 해설> 4mA+(20-4)mA/100*25=8mA [해설작성자 : 울산마라맛]

76. 수송 지연(transporation lag)의 전달함수가 일 때, 위상각(phase angle; ø)은? (단, ω는 각속도를 의미한다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [1]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 47%

77. 의 전달함수를 갖는 계에서 라고 할 때, 상태함수를 로 나타낼 수 있다. 이 때, 행렬 A와 B는? (단, 문자 위 점 “˙”은 시간에 대한 미분을 의미한다.)      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 52%

78. 의 라플라스 역변환은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [4]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 63%

79. 배관계장도(P&ID)에서 공기 신호(pneumatic signal)와 유압 신호(hydraulic signal)를 나타내는 선이 순서대로 옳게 나열된 것은?      1.      2.      3.      4.      정답 : [3]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 53%

80. 공장에서 배출되는 이산화탄소를 아민류로 포집하는 시설을 공정설계 시뮬레이터를 사용하여 모사한다고 할 때 적합한 열역학적 물성 모델은?      1. UNIFAC      2. Ion - NRTL      3. Peng-Robinson      4. Ieal gas law      정답 : [2]☜ 블럭 설정하면 보임      정답률 : 48%

화공기사 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2022년03월05일을 이용해 주셔서 감사합니다.
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