2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 화공열역학 나책형 기출문제

2020년 국가직 7급 공개경쟁채용 화공열역학 나책형 20문항 중 11문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 9문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

1. 1번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
2. 2번
   자유도의 개수가 가장 큰 것은?
   1. ①삼중점 상태의 물
   2. ②액체 상태의 묽은 설탕물
   3. ③초임계 상태의 이산화탄소
   4. ④기－액 평형을 이루고 있는 에탄올 수용액
3. 3번
   어떤 기체 1몰이 일정 압력 1bar 조건으로 300K에서 400K까지 가열되었을 때, 엔탈피 변화량[J]은? (단, 이 기체는 정적 열용량이 \frac{{5}}{{2}}R인 이상 기체이고, 기체 상수 R는 8J mol^-1 K^-1이다)
   1. ①1,200
   2. ②2,000
   3. ③2,800
   4. ④5,600
4. 4번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
5. 5번
   어떤 냉장고가 480kJ min^-1의 열 제거 속도로 작동하면서 4kW의 전력을 소모한다면, 분당 방출열[kJ min^-1]은?
   1. ①240
   2. ②480
   3. ③600
   4. ④720
6. 6번
   이상 기체에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
   1. ①Joule-Thomson 계수는 0이다.
   2. ②등온 압축률은 0이다.
   3. ③압력 조건에 무관하게 압축인자(Z)가 일정하다.
   4. ④정압 몰 열용량과 정적 몰 열용량의 차이는 기체 상수(R)와 같다.
7. 7~8번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
8. 9번
   온도 450K, 질량 50kg의 강철구를 온도 200K, 질량 4.5kg의 기름에 담가 열손실 및 상변화 없이 급랭시켜, 두 물체의 온도가 같아졌다. 이 과정에서 강철구와 기름의 엔트로피 변화가 각각 DeltaS_{1}과 DeltaS_{2}일 때 \frac{{DeltaS_{1}}}{{DeltaS_{2}}}는? (단, 강철구와 기름의 정압 열용량은 각각 0.3kJ kg^-1 K^-1과 5kJ kg^-1 K^-1이다)
   1. ①- \frac{3}{2}
   2. ②- \frac{{2}}{{3}}
   3. ③\frac{2}{3}
   4. ④\frac{3}{2}
9. 10번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
10. 11번
    어떤 순물질 액체의 부피 팽창률(\beta)과 등온 압축률(\kappa)은 각각 1.5×10^-3 K^-1, 60×10^-6 bar^-1이다. 이 액체가 1bar, 273K 상태로부터 부피 변화 없이 283K까지 가열되었을 때의 압력[bar]은?
    1. ①1.4
    2. ②2.4
    3. ③250
    4. ④251
11. 12번
    이상 기체가 정온 가역 과정으로 팽창할 때, Helmholtz 자유에너지 변화(\DeltaA)와 Gibbs 자유에너지 변화(\DeltaG)의 관계로 옳은 것은?
    1. ①\DeltaA＝\DeltaG
    2. ②\DeltaA＞\DeltaG
    3. ③\DeltaA＜\DeltaG
    4. ④\DeltaA＝－\DeltaG
12. 13번
    25°C의 밀폐된 용기에 2atm의 N₂O₄(g)와 1.5atm의 NO₂(g)를 넣고 N₂O₄(g)⇄2NO₂(g) 반응에 의해 평형에 도달시켰다. 이 평형 상태에서 NO₂(g)의 압력이 0.5atm이라면, 25°C에서 반응의 평형 상수(K_P)는?
    1. ①0.04
    2. ②0.1
    3. ③0.2
    4. ④0.4
13. 14번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
14. 15번
    닫힌 계에서 이성분 혼합물이 이루는 기－액 평형에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
    1. ①계의 모든 평형 상태는 온도－압력－조성의 3차원 공간에 나타낼 수 있다.
    2. ②주어진 온도와 압력에서 평형 상태 계의 총 Gibbs 에너지는 0이다.
    3. ③주어진 온도와 압력에서 평형 상태 계의 각 성분은 기상 화학 포텐셜과 액상 화학 포텐셜이 같다.
    4. ④주어진 온도와 압력에서 평형 상태 계의 각 성분은 기상 퓨개시티와 액상 퓨개시티가 같다.
15. 16번
    CH₄ 가스는 수증기 개질(steam reforming)을 통해 H₂와 CO로 변환될 수 있다. CH₄ 2몰과 H₂O 1몰만으로부터 반응이 진행되어 CH₄과 H₂의 몰수가 같아질 때, CH₄의 몰분율은? (단, 반응에서는 H₂와 CO만이 생성된다)
    1. ①0.125
    2. ②0.25
    3. ③0.375
    4. ④0.5
16. 17~18번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
17. 19번
    닫힌 계의 기체가 상태 (1)에서 상태 (2)로 변하는 과정에서 30J의 일을 하고 80J의 열을 흡수했다. 상태 (2)에서 상태 (1)로 되돌아가는 과정에서 기체가 20J의 일을 했다면 열의 흡수량[J]은?
    1. ①－30
    2. ②－10
    3. ③10
    4. ④30
18. 20번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기