2018년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 가책형 기출문제

2018년 국가직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 가책형 20문항 중 16문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 4문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번
온도차이 \triangleT, 열전도도 k, 두께 x, 열전달 면적 A인 평면벽을 통한 1차원 정상상태 열흐름 속도는 Q이다. 벽의 열전도도 k가 4배 증가하고 두께 x가 2배 증가할 때, 열흐름 속도는?
1. ①\frac{{\mathrm{Q}}}{{2}}
2. ②\mathrm{Q}
3. ③2 \mathrm{Q}
4. ④4 \mathrm{Q}
2번
회전펌프(rotary pump)에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①운전 속도가 한정되어 있다.
2. ②운동 부분과 고정 부분이 밀착되어 있다.
3. ③배출 공간에서 흡입 공간으로 역류가 적다.
4. ④피스톤 양쪽에서 교대로 액체를 끌어들인다.
3번
상부가 개방되고 바닥에 배출구가 있는 탱크에 물이 높이 \mathrm{h}만큼 채워져 유지된다. 탱크의 배출구를 통한 물의 배출 속도는? (단, 모든 마찰 손실은 무시하고, 배출 중 물의 높이 \mathrm{h}는 일정하며, \mathrm{g}는 중력가속도이다)
1. ①\sqrt{{\mathrm{gh}}}
2. ②\sqrt{{2 \mathrm{gh}}}
3. ③\mathrm{gh}
4. ④2 \mathrm{gh}
4번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
5번
넓은 평판 표면에서 표면 위의 유체로 대류 열전달이 발생하고 있다. 이때 열흐름 속도를 높이는 방법으로 옳은 것은?
1. ①평판 표면에 핀(fin) 등 확장표면 장치를 설치한다.
2. ②유체의 흐름 속도를 낮춘다.
3. ③평판 표면에 열저항이 큰 또 다른 평판을 올려놓는다.
4. ④유체의 온도와 평판 표면의 온도 차이를 줄인다.
6번
부피가 V[L]인 용액 내에 분자량이 M_A[g/mol]인 용질 A가 n몰 용해되어 있다. 이 용액이 부피유속 120L/min으로 흐를 때, A의 질량유속[g/h]은?
1. ①120nM_A
2. ②120nM_A/V
3. ③7,200nM_A
4. ④7,200nM_A/V
7번
원형관 내 공기의 유속을 측정하기 위해 설치한 피토관의 압력차가 128Pa일 때, 공기의 유속[m/s]은? (단, 공기의 밀도는 1kg/m³이며 비압축성 흐름으로 가정하고, 마찰손실은 없다)
1. ①16
2. ②32
3. ③64
4. ④128
8번
고체 입자층을 통과하는 유체의 속도가 증가하면 고체 입자층의 유동화 현상이 발생하게 된다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①유동화된 고체 입자층의 압력 강하는 유체 속도가 빨라져도 일정하다.
2. ②유동화된 고체 입자층의 높이는 유체 속도가 빨라짐에 따라 증가한다.
3. ③최소 유동화 속도는 입자의 크기에 영향을 받지 않는다.
4. ④최소 유동화 속도는 입자의 밀도에 영향을 받는다.
9번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
10번
어떤 유기화합물 A는 C, H, O, N으로만 구성되어 있다. A의 원소분석 결과, 이 중 C, H, N의 질량 분율은 각각 0.42, 0.06, 0.28이다. A의 가능한 분자량[g/mol]은? (단, C, H, O, N의 원자량은 각각 12, 1, 16, 14이다)
1. ①200
2. ②250
3. ③300
4. ④350
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12번
필터로 덮인 판 사이의 공간에 슬러리를 가압 주입하여 고체 케이크와 액체로 분리하는 비연속 가압 여과기는?
1. ①수평 벨트 여과기(horizontal belt filter)
2. ②원심 여과기(centrifugal filter)
3. ③회전 드럼 여과기(rotary drum filter)
4. ④여과 프레스(filter press)
13번
단면적이 0.1m²인 원형관을 통해 비압축성 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 층류로 흐른다. 유체의 부피 유속이 0.04m³/s일 때, 원형관 중심에서 유체의 유속[m/s]은? (단, 흐름은 정상상태 완전발달흐름이다)
1. ①0.2
2. ②0.4
3. ③0.8
4. ④1.6
14번
어떤 고체 입자의 표면적이 8mm², 부피가 1.8mm³,상당지름이 1.5mm일 때 구형도(sphericity)는? (단, 상당지름은 고체 입자와 같은 부피의 구 지름이다)
1. ①0.3
2. ②0.6
3. ③0.7
4. ④0.9
15번
효소촉매를 이용한 A \, \, \rightarrow \, R 반응의 반응속도식은 - r_{{A_{{}}}} = \frac{{kC_{{A}} C_{{E_{{0}}}}}}{{M + C_{{A}}}}로 표현된다. A의 농도(C_A)와 반응속도와의 관계에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, 효소의 초기농도(C_{{E_{{0}}}}), k와 M은 상수로 가정한다)
1. ①C_{{A}} < < M \,이면, - r_{{A_{{}}}} \propto \frac{{1}}{{C_{{A}}}}이다.
2. ②C_{{A}} < < M \,이면, - r_{{A_{{}}}} \propto C_{{A}}이다.
3. ③C_{{A}} > > M \,이면, - r_{{A_{{}}}} \propto \frac{{1}}{{C_{{A}}}}이다.
4. ④C_{{A}} > > M \,이면, - r_{{A_{{}}}} \propto C_{{A}}이다.
16번
향류(countercurrent flow) 이중관 열교환기 내에서 알코올과 물 사이에 열이동이 일어난다. 알코올은 60°C로 주입되어 30°C로 배출되고, 물은 16°C로 주입되어 32°C로 배출된다. 관을 통한 단위 면적당 열흐름 속도[W/m²]는? (단, 총괄 열전달 계수는 600W/m²․°C이고, ln 2＝0.7이다)
1. ①12,000
2. ②14,000
3. ③16,000
4. ④18,000
17번
헥세인(hexane)과 헵테인(heptane)의 2성분 혼합물이 기액 평형을 이루고 있다. 기상에서 헥세인과 헵테인의 몰분율이 각각 0.5일 때, 액상에서 헥세인의 몰분율은? (단, 혼합물은 라울(Raoult)의 법칙을 따르며, 기액 평형상태 온도에서 헥세인과 헵테인의 증기압은 각각 2bar, 1bar이다)
1. ①\frac{{1}}{{4}}
2. ②\frac{{1}}{{3}}
3. ③\frac{{1}}{{2}}
4. ④\frac{{2}}{{3}}
18번
기체 흡수탑에서 A가 기상으로부터 액상으로 흡수된다. A의 액상 몰분율(x)이 0.1이고 기상 몰분율(y)이 0.2일 때, 기액 계면에서의 A의 조성(x_i, y_i)은? (단, 기체흡수는 이중경막론을 따르고, 액상 개별 물질전달 계수(k_{{x}} a)는 기상 개별 물질전달 계수(k_{{y}} a)의 두 배이다. 기액 계면에서 액상 몰분율(x_i)과 기상 몰분율(y_i)의 평형관계는 y_i＝0.5x_i이다)
1. ①(0.12, 0.06)
2. ②(0.16, 0.08)
3. ③(0.28, 0.14)
4. ④(0.40, 0.20)
19번
A와 B로 구성된 2성분 기체 혼합물이 있다. A의 질량조성은 80%이고, A와 B의 분자량[g/mol]은 각각 40과 10이다. 이 기체 혼합물의 평균 분자량은?
1. ①25
2. ②30
3. ③35
4. ④40
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