2025년 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공개경쟁채용 화공열역학 가책형 기출문제
2025년 근로감독 및 산업안전 분야 국가공무원 7급 공개경쟁채용 화공열역학 가책형 25문항 중 14문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 25분입니다. 나머지 11문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.
- 1번가역공정에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ①마찰이 없다.
- ②연속적으로 일련의 평형상태를 거쳐 진행된다.
- ③외부 조건의 미소 변화에 의해 공정의 방향이 반전될 수 있다.
- ④팽창에서 가장 작은 크기의 일을 생산하고, 압축에서 가장 큰 크기의 일을 소비한다.
- 2번수행하는 공정의 경로와 계의 크기에 모두 무관한 열역학적 성질로만 묶은 것은?
- ①부피, 압력, 일
- ②밀도, 열, 온도
- ③밀도, 압력, 온도
- ④내부에너지, 열, 온도
- 3~4번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 5번열역학 제2법칙에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
- ①외부의 도움 없이 열은 저온체에서 고온체로 흐르지 않는다. (단, 반응은 일어나지 않는다고 가정한다)
- ②고립계(isolated system)의 엔트로피는 일정할 수 있다.
- ③고온 열저장고와 저온 열저장고 사이에서 작동하는 실제 열기관의 열효율은 같은 조건에서 작동하는 카르노(Carnot) 열기관의 열효율을 초과할 수 있다.
- ④비가역 공정에서는 우주의 엔트로피가 증가한다.
- 6번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 7번랭킨(Rankine) 순환공정으로 운전되는 수증기 동력 발전소의 보일러에 공급되는 열이 3,000kJkg－1이다. 터빈이 생산하는 일이 1,200kJkg－1이고 펌프가 소비하는 일이 60kJkg－1일 때, 이 발전소의 열효율[%]은?
- ①36
- ②38
- ③40
- ④42
- 8번카르노(Carnot) 냉동기의 저온부(증발기)에서 흡수한 열은 19.5kJ이며, 계에 가해진 알짜 일(net work)은 3kJ이다. 저온부의 온도가 260K일 때, 고온부(응축기)의 온도[K]는?
- ①280
- ②300
- ③320
- ④340
- 9번닫힌계에서 순수 물질의 증기상과 액체상이 일정한 온도와 압력에서 상평형을 이루고 있다. 포화증기의 비엔트로피가 7.5kJkg－1K－1이며, 포화액체의 비엔트로피는 1.5kJkg－1K－1이다. 계 전체의 비엔트로피가 6.0kJkg－1K－1일 때, 증기의 질량은 액체의 질량의 몇 배인가?
- ①2
- ②3
- ③4
- ④5
- 10~13번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 14번298K의 일정한 온도에서 H2S(g)와 H2O(g)가 양론비로 반응하여 H2(g)와 SO2(g)가 생성되는 반응의 표준 반응열[kJmol－1]은? (단, 같은 온도에서 H2S(g), H2O(g), SO2(g)의 표준 생성열은 각각 －20kJmol－1, －242kJmol－1, －300kJmol－1이다)
- ①－562
- ②－38
- ③38
- ④204
- 15~16번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 17번300K, 1bar의 액체에 대해 일정한 온도에서 압력만 101bar로 증가시켰다. 액체의 밀도는 1,000kgm－3이며 부피 팽창률(\beta \,)은 2×10－4K－1일 때, 액체의 비엔탈피 변화[kJkg－1]는? (단, \beta = = \frac{{1}}{{V}} \left( \frac{{Partial V}}{{Partial T}} \right)_{P}이며, P, V, T \,는 각각 압력, 비부피, 온도이다)
- ①4.7
- ②6.0
- ③8.0
- ④9.4
- 18번내부에너지, 엔탈피, 헬름홀츠(Helmholtz) 에너지, 깁스(Gibbs) 에너지는 특별한 쌍의 열역학적 독립변수들로 구성된 식들로 나타낼 수 있다. 이 식들을 통하여 얻을 수 있는 맥스웰(Maxwell) 관계식 중 옳지 않은 것은? (단, P, V, T, S \,는 각각 압력, 몰부피, 온도, 몰엔트로피이다)
- ①\left( \frac{{Partial T}}{{Partial V}} \right)_{{S}} = \left( \frac{{Partial P}}{{Partial S}} \right)_{{V}}
- ②\left( \frac{{Partial T}}{{Partial P}} \right)_{{S}} = \left( \frac{{Partial V}}{{Partial S}} \right)_{{P}}
- ③\left( \frac{{Partial S}}{{Partial V}} \right)_{{T}} = \left( \frac{{Partial P}}{{Partial T}} \right)_{{V}}
- ④\left( \frac{{Partial S}}{{Partial P}} \right)_{{T}} = \, - \left( \frac{{Partial V}}{{Partial T}} \right)_{{P}}
- 19번닫힌계에서 이상기체 1몰이 일정한 온도에서 가역적으로 팽창할 때, 기체의 헬름홀츠(Helmholtz) 에너지의 변화(triangleA)와 깁스(Gibbs) 에너지의 변화(triangleG) 간의 관계로 옳은 것은?
- ①triangleA \, \, = \, \, triangleG
- ②triangleA \, \, = \, - triangleG
- ③triangleA \, > \, triangleG
- ④triangleA \, < \, triangleG
- 20번혼합물에서 성분 i의 화학포텐셜을 정의한 식은? (단, G \,는 혼합물의 몰 깁스(Gibbs) 에너지, H \,는 혼합물의 몰엔탈피, n은 혼합물의 몰수, n_{{i}}는 성분 i의 몰수이며, P, V, T \,는 각각 압력, 몰부피, 온도이다)
- ①\left[ \frac{{Partial ( nG )}}{{Partial n_{{i}}}} \right]_{{P , T , n_{{j ! = i}}}}
- ②\left[ \frac{{Partial ( nG )}}{{Partial n_{{i}}}} \right]_{{V , T , n_{{j ! = i}}}}
- ③\left[ \frac{{Partial ( nH )}}{{Partial n_{{i}}}} \right]_{{P , T , n_{{j ! = i}}}}
- ④\left[ \frac{{Partial ( nH )}}{{Partial n_{{i}}}} \right]_{{V , T , n_{{j ! = i}}}}
- 21번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 22번용액 열역학에 대한 설명으로 옳은 것은?
- ①라울(Raoult)의 법칙은 온도 및 압력 조건과 관계없이 모든 액체 혼합물에 정확하게 적용된다.
- ②혼합과정에서 엔트로피의 변화가 없다면 해당 용액은 이상용액이다.
- ③동일한 온도와 압력에서 각 성분의 화학포텐셜이 모든 상에서 같을 때 그 상들이 평형을 이룬다.
- ④루이스－랜달(Lewis-Randall) 규칙에 따라 이상용액 중의 각 성분의 퓨가시티(fugacity)는 그 성분의 몰분율에 반비례한다.
- 23번환산온도는 1.20이고 환산압력은 1.25의 상태에 있는 어떤 순수 기체에 대해 일반화된 상관관계 방법으로 계산한 퓨가시티(fugacity) 계수는 0.8이다. 기체의 임계온도와 임계압력이 각각 300K, 50bar일 때, 기체의 퓨가시티[bar]는?
- ①30
- ②40
- ③50
- ④60
- 24번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
- 25번3몰의 고체 시료 A와 1몰의 기체 시료 B가 반응하여 2몰의 기체 C를 생성하는 화학반응이 있다. 300K에서 전체 압력이 6bar일 때 해당 반응은 평형에 도달하며 반응의 평형상수는 1이다. 평형 상태에서 기체 B의 부분압력[bar]은? (단, A는 기체상으로부터 분리되는 고체이며, B와 C는 이상기체 상태에 있다고 가정한다)
- ①2
- ②3
- ③4
- ④5