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2018년 국가직 7급 공개경쟁채용 화공열역학 나책형 기출문제

2018년 국가직 7급 공개경쟁채용 화공열역학 나책형 20문항 중 12문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 8문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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  1. 1번
    이상기체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①엔트로피는 온도만의 함수이다.
    2. ②엔탈피는 온도만의 함수이다.
    3. ③내부에너지는 온도만의 함수이다.
    4. ④정압비열(CP)은 온도만의 함수이다.
  2. 2번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  3. 3번
    25°C, 10kPa의 물이 펌프를 통해 8,010kPa로 압축되어 방출된다. 펌프의 효율이 80%일 때, 압축과정에 필요한 펌프의 일[kJkg-1]은? (단, 압축공정 시에 열 교환이 없고 운동에너지와 위치에너지의 변화는 무시한다. 25°C에서 물의 비부피는 1,000cm3kg-1이고 압축과정 동안 비부피는 일정하다)
    1. ①6
    2. ②8
    3. ③9
    4. ④10
  4. 4번
    외부 온도는 27°C이고 내부 온도는 －73°C인 조건에서 동작되는 냉장고가 Carnot 냉동 사이클로 운전되고 있다. 이 냉장고의 소비 전력이 500W이고 전력은 모두 기계적 일로 전환될 때, 냉장고 외부로 배출되는 열량[W]은?
    1. ①1,000
    2. ②1,500
    3. ③2,000
    4. ④2,500
  5. 5번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  6. 6번
    60°C, 100Pa에서 등몰의 조성으로 구성되어 있는 A와 B의 이성분 증기혼합물이 있다. 일정 온도에서 압력을 올릴 때, 혼합물의 첫 번째 액체 방울이 생성되는 압력[Pa]은? (단, 60°C에서 액체 혼합물 중 각 성분의 활동도계수는 \gammaA＝2.00, \gammaB＝1.25이고, A와 B의 증기압은 각각 500Pa와 200Pa이다. 혼합물은 수정된 Raoult의 법칙을 따른다)
    1. ①225
    2. ②350
    3. ③400
    4. ④625
  7. 7번
    0°C, 20atm에서 1몰의 A기체 부피의 실측치가 1.12L일 때, 압축인자(Z)는?
    1. ①0.8
    2. ②1.0
    3. ③1.2
    4. ④1.4
  8. 8번
    어떤 이상기체 1몰이 700K, 1L에서 2L로 가역단열팽창했다면 이 공정에서의 내부에너지[J] 변화량의 크기는? (단, 기체의 정적비열 CV＝16.6Jmol-1K-1이고 R＝8.3Jmol-1K-1, \sqrt{{2}}＝1.4로 계산한다)
    1. ①3,320
    2. ②8,300
    3. ③8,715
    4. ④11,620
  9. 9번
    어떤 액체의 증기압이 300K에서 380mmHg이고 정상 끓는점(normal boiling point)은 400K이다. 300K에서 이 액체의 증발잠열[Jmol-1]은? (단, 기체상수 R＝8Jmol-1K-1이며, 주어진 온도 범위에서 증발잠열은 일정하다. ln2＝0.7로 계산한다)
    1. ①3,840
    2. ②5,120
    3. ③6,720
    4. ④9,600
  10. 10번
    80K, 100kPa에서 어떤 순수한 이상기체의 엔탈피는 2,400Jmol-1이고 엔트로피는 30Jmol-1K-1이다. 80K, 30kPa에서 이 기체의 화학포텐셜은[Jmol-1]? (단, 기체상수 R＝8Jmol-1K-1이고, ln0.3＝－1.2로 계산한다)
    1. ①－688
    2. ②－768
    3. ③－848
    4. ④－928
  11. 11번
    1×105kJs-1의 발전용량을 갖는 발전소에서 600K의 수증기를 생산하고 300K에서 대기 중으로 열을 방출한다. 이 발전소의 열효율이 이론적으로 가능한 최댓값의 50%라면 차가운 열저장고인 대기 중으로 방출하는 열량[kJs-1]은?
    1. ①1×105
    2. ②2×105
    3. ③3×105
    4. ④4×105
  12. 12~14번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  13. 15번
    이상기체를 20kPa, 300K에서 가역등온공정으로 5kPa까지 감압한 후, 가역등압공정으로 600K까지 가열하였다. 두 공정의 엔트로피 변화량 차이의 크기[Jmol-1K-1]는? (단, 정압비열(CP)은 2R이고 R은 기체상수이다)
    1. ①0
    2. ②Rln2
    3. ③2Rln2
    4. ④4Rln2
  14. 16~18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
  15. 19번
    초기상태가 2atm, 410cm3, 100K인 이상기체가 8atm, 205cm3로 변하였을 때, 내부에너지 변화량[cal]은? (단, R＝82cm3atmmol-1K-1＝2calmol-1K-1이고 CV＝\frac{{3}}{{2}}R이다)
    1. ①0.3
    2. ②3
    3. ③30
    4. ④300
  16. 20번
    10kPa의 이상기체가 가역등온팽창과정을 거쳐 5kPa로 감압된 후, 가역단열팽창과정을 거쳐 1kPa로 감압되었다. 이 기체의 1kPa에서 부피는 10kPa에서 부피의 몇 배인가? (단, CP＝2R이며, R은 기체상수이다)
    1. ①\sqrt{{10}}
    2. ②\sqrt{{20}}
    3. ③10
    4. ④20