2017년 지방직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 B책형 기출문제

2017년 지방직 9급 공개경쟁채용 화학공학일반 B책형 20문항 중 15문항의 발문과 선지입니다. 시험 시간은 20분입니다. 나머지 5문항은 그림이나 지문이 있어 앱에서 볼 수 있습니다. 정답·해설은 앱에서 볼 수 있습니다.

출처: 국가공무원 채용시스템(인사혁신처)

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1번
화학공장의 경제성을 평가하는 공학적인 비용에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①운전비용에는 건축, 계약, 허가 등의 비용이 포함된다.
2. ②자본투자 비용은 인도비용을 포함한 장비 구입비용에 Lang 인자를 곱하여 추산할 수 있다.
3. ③자본비용에는 열교환기, 반응기, 컴퓨터 등을 구입하거나 제작하는 비용이 포함된다.
4. ④Marshall & Swift 지수는 특정한 연도의 장치비용을 결정하는데 이용된다.
2번
다단 증류를 통해 벤젠과 톨루엔 혼합물로부터 벤젠과 톨루엔을 분리하고자 한다. 공급단 상부에서의 조작선에 대한 y절편이 0.2이고 환류비가 3일 때, 탑위 제품 내 벤젠의 몰분율은?
1. ①0.4
2. ②0.6
3. ③0.7
4. ④0.8
3번
노즐에서 7m․s^-1의 속도로 물이 수직으로 분사될 때, 물이 노즐로부터 올라갈 수 있는 최대 높이[m]는? (단, 중력가속도＝9.8 m․s^-2이고, 물과 공기의 마찰은 무시한다)
1. ①1
2. ②2.5
3. ③5
4. ④7.5
4번
반응속도 상수가 온도 T₁에서 k₁, T₂에서 k₂이다. k₁과 k₂의 관계로 옳은 것은? (단, E는 활성화 에너지, R은 기체상수이며, 아레니우스 상수와 E는 온도와 무관한 것으로 가정한다)
1. ①{\ln \frac{{k_{{2}}}}{{k_{{1}}}} = \frac{{E}}{{R}} ( \frac{{1}}{{T_{{1}}}} - \frac{{1}}{{T_{{2}}}} )}
2. ②{\ln \frac{{k_{{2}}}}{{k_{{1}}}} = \frac{{E}}{{R}} ( \frac{{1}}{{T_{{2}}}} - \frac{{1}}{{T_{{1}}}} )}
3. ③{\ln \frac{{k_{{2}}}}{{k_{{1}}}} = \frac{{E}}{{2 R}} ( \frac{{1}}{{T_{{1}}}} - \frac{{1}}{{T_{{2}}}} )}
4. ④{\ln \frac{{k_{{2}}}}{{k_{{1}}}} = \frac{{E}}{{2 R}} ( \frac{{1}}{{T_{{2}}}} - \frac{{1}}{{T_{{1}}}} )}
5번
분자량이 41g․mol^-1인 기체 10kg이 300K의 온도에서 부피 1m³의 탱크에 들어있다고 할 때, 기체 탱크에 설치된 압력계가 나타내는 압력[atm]은? (단, 탱크가 설치된 곳의 대기압은 1atm이며, 기체는 이상기체로 가정한다)
1. ①4
2. ②5
3. ③6
4. ④7
6~7번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
8번
체를 이용한 입도분포 분석에 대한 설명이다. 옳지 않은 것은?
1. ①측정한 입자경(d_p)의 분포는 개수 또는 질량을 기준으로 해서 나타낸다.
2. ②빈도분포란 입자경이 d_p와 d_p＋Δd_p 사이의 입자 개수를 전체 입자 개수로 나눈 개수비율의 분포함수이다.
3. ③적산 잔류율분포는 입자경이 d_p 이하의 입자 개수에 대한 분포이다.
4. ④적산 통과율분포는 1에서 적산 잔류율분포를 뺀 값이다.
9번
건물 벽을 통한 열 손실을 방지하기 위하여 10cm 두께의 건물 외벽에 10cm 두께의 단열벽돌을 붙였다면 벽면 1m²당 열 손실[W]은? (단, 실내 온도는 25°C, 외부 온도는 －5°C이며, 건물 외벽과 단열벽돌의 열전도도(k)는 각각 1.0W․m^-1․K^-1, 0.5W․m^-1․K^-1이다)
1. ①100
2. ②50
3. ③25
4. ④10
10번
비압축성 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 정상상태를 유지하며 원통형 관을 통하여 층류(laminar flow)를 형성하고 있다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①최대속도는 관의 중심에서 나타난다.
2. ②평균유체속도는 최대속도의 50%이다.
3. ③질량유량(mass rate of flow)은 관의 단면적, 평균유속, 밀도의 곱으로 표현할 수 있으며, 이렇게 표현되는 식을 Hagen-Poiseuille 식이라고 부른다.
4. ④관의 반지름에 따른 유속 분포는 관 중심에 끝점이 있는 직선이 된다.
11번
회분식 반응기에서 A로부터 B가 형성되는 반응의 속도식이 r_{{A}} = \, \, - \frac{{dC_{{A}}}}{{dt}} \, \, = \, \, kC_{{A}}^{{2}}이다. A의 초기 농도를 2mol․L^-1로 하여 반응을 개시하였을 때 100초 후 A의 농도(C_{{A}})[mol․L^-1]는? (단, k \,＝0.01L․mol^-1․s^-1이며, 얻어진 C_{{A}}의 값은 소수점 셋째 자리에서 반올림한다)
1. ①0.85
2. ②0.67
3. ③0.34
4. ④0.17
12번
열의 이동기구 중 하나인 전도는 분자의 진동에너지가 인접한 분자에 전해지는 것이다. 벽면을 통해 열이 전도된다고 가정할 때, 열전달속도를 빠르게 하는 방법이 아닌 것은?
1. ①벽면의 면적을 증가시킨다.
2. ②벽면 양끝의 온도 차이를 작게 한다.
3. ③열전도도가 큰 벽면을 사용한다.
4. ④벽면의 두께를 감소시킨다.
13번
12,000kg․h^-1의 일정한 유량으로 물이 빠져나가고 있는 탱크에 유량이 10,000kg․h^-1인 펌프 A와 유량을 모르는 펌프 B로 3시간 동안 물을 공급하였더니 탱크 내 물의 양이 6,000kg 증가하였다. 펌프 B가 공급한 물의 유량[kg․h^-1]은?
1. ①2,000
2. ②3,000
3. ③4,000
4. ④5,000
14번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
15번
점도가 \mu인 유체에서 밀도 \rho_{{p}}, 직경 d인 구형의 입자가 침강할 때 최종 침강속도는? (단, 부력은 무시할 만한 수준이고 레이놀즈 수는 1보다 작으며 중력가속도는 g이다)
1. ①\frac{{\rho_{{p}} d^{{2}} g}}{{3 \mu}}
2. ②\frac{{\rho_{{p}} d^{{2}} g}}{{6 \mu}}
3. ③\frac{{\rho_{{p}} d^{{2}} g}}{{9 \mu}}
4. ④\frac{{\rho_{{p}} d^{{2}} g}}{{18 \mu}}
16번 그림이나 지문이 있는 문항입니다. 앱에서 보기
17번
열교환기에서 유체의 흐름에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?
1. ①유체가 흘러가는 방향은 열교환기의 성능에 영향을 준다.
2. ②병류(cocurrent flow) 열교환기는 열교환기 입구에서 두 유체의 온도차이가 가장 작다.
3. ③향류(countercurrent flow) 열교환기에서는 저온 유체의 출구 온도가 고온 유체의 출구 온도보다 더 높을 수도 있다.
4. ④향류 열교환기는 두 유체 사이의 온도 차이가 병류 교환기처럼 급격히 변하지 않는다.
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19번
유체에 대한 설명으로 옳은 것은?
1. ①전단응력이 속도구배에 비례하는 유체를 뉴턴 유체(Newtonian fluid)라고 하며, 비례상수의 단위를 g․cm^-1․s^-1로 표기하기도 한다.
2. ②일정한 전단 응력 이하에서만 유체의 흐름이 일어나며, 전단응력은 속도구배에 비례하는 유체를 빙햄 유체(Bingham fluid)라고 한다.
3. ③속도구배가 증가함에 따라 점도가 증가하는 유체를 유사가소성 유체(pseudoplastic fluid)라고 한다.
4. ④점탄성 유체(viscoelastic fluid)는 응력이 존재하면 변형하면서 흐르다가 응력이 사라지면 완전히 원래의 형태로 돌아간다.
20번
흡수조작에서 편류(channeling) 현상을 방지하기 위한 수단에 해당하지 않는 것은?
1. ①불규칙하게 충전하기 위하여 주로 충전물을 쏟아 넣는 방식으로 충전한다.
2. ②탑 지름과 충전물 지름의 비를 최소 8:1로 한다.
3. ③충전부의 적당한 위치에 액체용 재분배장치를 설치한다.
4. ④충전탑의 높이를 증가시킨다.