2017년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 나책형 기출문제

2017년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 나책형 20문항 중 17문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 3문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번
상온에서 10kg인 톱밥을 건조오븐에서 5시간 동안 완전 건조 후 무게를 측정하였더니 7.5kg이었다. 건조 전 중량기준으로 계산한 톱밥의 함수율[%]은?
1. ①10
2. ②25
3. ③50
4. ④75
2번
2mol%의 에테인(ethane)이 포함된 가스가 20°C, 15atm에서 물과 접해 있다. 헨리(Henry)의 법칙이 적용 가능할 때 물에 용해된 에테인의 몰분율은? (단, 헨리 상수는 2.5×10⁴atm/mole fraction으로 가정한다)
1. ①1.2×10^-5
2. ②2.4×10^-5
3. ③3.6×10^-5
4. ④6.0×10^-5
3번
액체상태의 물과 벤젠이 층 분리되어 있고 두 성분은 모두 기－액 평형을 이루고 있다. 물과 벤젠을 제외한 다른 성분은 없다고 가정할 때 자유도(degree of freedom)의 수는?
1. ①0
2. ②1
3. ③2
4. ④3
4번
가격이 2억 원인 장치의 수명은 10년이고, 폐장치의 예상가격(salvage value)은 2천만 원이다. 정액법(straight-line method)으로 계산할 때, 이 장치의 5년 후 장부가격(book value)은?
1. ①9천만 원
2. ②1억 원
3. ③1억 1천만 원
4. ④1억 2천만 원
5번
유량계에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①벤추리미터(venturi meter)는 오리피스미터(orifice meter)보다 압력손실이 크다.
2. ②로터미터(rotameter)는 유체가 흐르는 유로의 면적이 유량에 따라 변하도록 되어 있다.
3. ③피토관(pitot tube)은 국부 유속을 측정할 수 있는 장치이다.
4. ④자력식 유량계(magnetic meter)는 패러데이 전자기유도(electromagnetic induction) 법칙을 이용하는 장치이다.
6번
정지유체(still fluid) 중에서 낙하하는 입자의 운동에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①정지유체 중에서 낙하하는 입자에는 중력, 부력, 항력의 세 가지 힘이 작용한다.
2. ②입자가 용기의 경계 및 다른 입자로부터 충분히 떨어져 있어서 그 낙하가 영향을 받지 않을 때 자유침강이라 한다.
3. ③입자가 서로 충돌하지는 않아도 한 입자의 운동이 다른 입자들에 의해 영향을 받을 때 간섭침강이라 한다.
4. ④간섭침강에서의 항력계수는 자유침강에서의 항력계수보다 작다.
7번
온도가 일정하게 유지되고 있는 지름 10cm인 구형(sphere) 열원이 두께가 15cm이고 열전도도가 0.5W/m°C인 단열재로 덮여있다. 정상상태에서 전도에 의한 열흐름 속도가 30W이고, 단열재 외부 표면 온도가 25°C로 일정하게 유지될 때 열원과 접하고 있는 단열재 내부 표면의 온도[°C]는? (단, π＝3으로 가정한다)
1. ①70
2. ②80
3. ③90
4. ④100
8번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
9번
복사(radiation)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①흑체(black body)는 주어진 온도에서 최대의 방사율(emissivity)을 가진다.
2. ②정반사(specular reflection)가 일어나는 물체 표면에서 반사율은 거의 1이며, 흡수율은 0에 가깝다.
3. ③불투명 고체의 반사율과 흡수율의 합은 1이다.
4. ④회색체(gray body)는 파장에 따라 단색광 방사율이 변한다.
10번
비중이 1.0이고 점도가 4cP인 유체를 내경이 8cm인 파이프를 통해 20cm/s의 유속으로 흘릴 때 Reynolds 수(Re)는?
1. ①40
2. ②800
3. ③4,000
4. ④8,000
11번
액－액 추출에 사용되는 장치가 아닌 것은?
1. ①혼합침강기(mixer-settler)
2. ②맥동탑(pulse column)
3. ③충전탑(packed column)
4. ④이동상 추출기(moving-bed extractor)
12번
Prandtl 수(Pr)는 이동현상에서 전달되는 두 물리량의 확산도(diffusivity) 비교에 유용한 무차원수 중의 하나이다. Pr가 1보다 클 때의 확산도를 비교한 것으로 옳은 것은?
1. ①열 확산도(thermal diffusivity)가 물질 확산도(mass diffusivity)보다 크다.
2. ②물질 확산도가 열 확산도보다 크다.
3. ③열 확산도가 운동량 확산도(momentum diffusivity)보다 크다.
4. ④운동량 확산도가 열 확산도보다 크다.
13번
벤젠 70mol%, 톨루엔 30mol%의 혼합액이 100mol/h의 유량으로 증류탑에 공급된다. 이 혼합액이 벤젠 90mol%인 탑상제품(top product)과 10mol%의 탑저제품(bottom product)으로 분리될 때 탑상제품의 유량[mol/h]은?
1. ①25
2. ②50
3. ③75
4. ④82
14번
고체 수평면과 평행으로 흐르는 액체의 유속(u)이 수평면으로부터 y인 위치에서 u[m/s]＝10y－y²의 분포로 흐르고 있다. 액체의 점도가 0.0015Pa․s이고 뉴턴의 점성법칙을 따른다고 가정할 때, 평면 위(y＝0)에서 액체의 전단응력[Pa]은?
1. ①0.008
2. ②0.015
3. ③0.042
4. ④0.058
15번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
16번
개방된 대형 물탱크에 물이 20m 높이로 들어있다. 물탱크의 바닥에 면적이 2cm²인 노즐이 설치되어 있다. 이 노즐을 통한 물의 초기 배출 유량[L/s]은? (단, 모든 마찰 손실은 무시하며, 중력가속도는 10m/s²로 가정한다)
1. ①1
2. ②2
3. ③3
4. ④4
17번
공업용 반응기에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①반회분 반응기(semi-batch reactor)와 연속 교반탱크 반응기(continuous stirred tank reactor, CSTR)는 주로 액상반응에 사용된다.
2. ②반회분 반응기는 기체가 액체를 통하여 기포를 만들면서 연속적으로 통과하는 2상 반응에서도 사용이 가능하다.
3. ③반응기 부피당 전화율은 연속 교반탱크 반응기가 관형 반응기(tubular reactor)보다 크다.
4. ④관형 반응기는 반응기 내의 온도조절이 어려우며, 발열반응의 경우 국소 고온점(hot spot)이 생길 수 있다.
18번
연속 분별증류탑(continuous fractionating column)에서 메탄올 수용액을 원료로 하여 메탄올 몰분율이 0.7인 탑상제품을 얻었다. 환류비(reflux ratio)가 3일 때 정류부(rectifying section)의 조작선을 나타내는 식은?
1. ①y_{{n + 1}} = 0.75 x_{{n}} + 0.175
2. ②y_{{n + 1}} = 0.75 x_{{n}} - 0.175
3. ③y_{{n + 1}} = \, - 0.75 x_{{n}} + 0.175
4. ④y_{{n + 1}} = 0.75 x_{{n}} + 0.75
19번
A와 B의 2성분계 혼합물(binary mixture)에서 성분 A의 확산이 성분 B의 몰유량(molar flow)과 양이 같으면서 반대방향이 되어 알짜 몰유량(net molar flow)이 없는 경우로 해석될 수 있는 단위조작 공정은?
1. ①흡착(adsorption)
2. ②흡수(absorption)
3. ③정류(rectification)
4. ④추출(extraction)
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