화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2020년09월26일(13923)

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최신 화공기사(구) 필기 기출문제 : [다운로드]

1과목 : 화공열역학

1.	2성분계 용액(binary solution)이 그 증기와 평형상태 하에 놓여있을 경우 그 계 안에서 독립적인 반응이 1개 있을 때, 평형 상태를 결정하는데 필요한 독립변수의 수는?

정답 : [

]
정답률 : 74%

2.	줄-톰슨(Joule-Thomson) 팽창이 해당되는 열역학적 과정은?

정용과정

정압과정

등엔탈피과정

등엔트로피과정

정답 : [

]
정답률 : 69%

3.	1기압, 103℃의 수증기가 103℃의 물(액체)로 변하는 과정이 있다. 이 과정에서의 깁스(Gibbs)자유에너지와 엔트로피변화량의 부호가 올바르게 짝지워진 것은?

1.	△G ＞ 0, △S ＞ 0

2.	△G ＞ 0, △S ＜ 0

3.	△G ＜ 0, △S ＞ 0

4.	△G ＜ 0, △S ＜ 0

정답 : [

]
정답률 : 67%

4.	비리얼 방정식(Virial equation)이 Z = 1 + BP 로 표시되는 어떤 기체를 가역적으로 등온압축 시킬 때 필요한 일의 양에 대한 설명으로 옳은 것은? (단, Z = PV/RT, B는 비리얼 계수를 나타낸다.)

1.	B값에 따르 다르다.

2.	이상기체의 경우와 같다.

3.	이상기체의 경우보다 많다.

4.	이상기체의 경우보다 적다.

정답 : [

]
정답률 : 67%

<문제 해설>
비리얼계수는 온도만의 함수이다.
[해설작성자 : 아아]

5.	어떤 평형계의 성분의 수는 1, 상의 수는 3이다. 그 계의 자유도는? (단, 반응이 수반되지 않는 계이다.)

정답 : [

]
정답률 : 81%

<문제 해설>
F = C - P + 2
(C = 성분의 수 / P = 상의 수 / 2 = 압력, 온도)
[해설작성자 : .]

6.	다음 맥스웰(Maxwell) 관계식의 부호가 옳게 표시된 것은?

1.	a : (+), b : (+)

2.	a : (+), b : (-)

3.	a : (-), b : (-)

4.	a : (-), b : (+)

정답 : [

]
정답률 : 76%

7.	비리얼 계수에 대한 다음 설명 중 옳은 것을 모두 나열한 것은?

A, B

모두 틀림

정답 : [

]
정답률 : 80%

8.	다음의 P-H선도에서 H₂ - H₁값이 의미하는 것은?

혼합열

승화열

증발열

융해열

정답 : [

]
정답률 : 73%

<문제 해설>
H1을 살펴보면 온도가 점차 상승하는 형태에서 H2를 살펴보면 하강하여 내려가는 지점이 그려지는데
이는 열발산의 형상중 증발열을 나타낸다고 볼 수 있습니
[해설작성자 : 럭키비키장박사]

9.	열의 일당량을 옳게 나타낸 것은?

1.	427 kgf·m/kcal

2.	kgf·m/kcal

3.	427 kcal·m/kgf

4.	kcal·m/kgf

정답 : [

]
정답률 : 61%

10.

100℃에서 증기압이 각각 1, 2atm인 두 물질이 0.5mol씩 들어 있는 기상혼합물의 이슬점에서의 전압력(atm)은? (단, 두 물질은 모두 Raoult의 법칙을 따른다고 가정한다.)

0.25

0.50

1.33

2.00

정답 : [

]
정답률 : 57%

11.

외부와 단열된 탱크 내에 0℃, 1기압의 산소와 질소가 칸막이에 의해 분리되어 있다. 초기 몰수가 각각 1mol에서 칸막이를 서시히 제거하여 산소와 질소가 확산되어 평형에 도달하였다. 이상용액인 경우 계의 성질이 변하는 것은? (단, 정용 열용량(C_V)은 일정하다.)

부피

온도

엔탈피

엔트로피

정답 : [

]
정답률 : 67%

12.

이상적인 기체 터빈 동력장치의 압력비는 6이고 압축기로 들어가는 온도는 27℃이며 터빈의 최대허용 온도는 816℃일 때, 가역조작으로 진행되는 이 장치의 효율은? (단, 비열비는 1.4이다.)

20%

30%

40%

50%

정답 : [

]
정답률 : 48%

<문제 해설>
1-(1/압축비)^(비열비-1) 하면 40%
[해설작성자 : 헤헤]

기체터빈 장치의 효율은
1-(1/압축비)^[(비열비-1)/비열비] = 0.4
[해설작성자 : 나는야딴마]

1-(1/압축비)^(비열비-1) : Otto 기관
1-(1/압축비)^[(비열비-1)/비열비] : 기체터빈 기관
[해설작성자 : 금쪽이]

13.

다음 에너지 보존식이 성립하기 위한 조건이 아닌 것은?

1.	열린계(open system)

2.	등온계(isothermal system)

3.	정상상태(steady state)로 흐르는 계

4.	각항은 유체단위 질량당 에너지를 나타냄

정답 : [

]
정답률 : 56%

<문제 해설>
닫힌계 : 계와 외계 사이에 물질 이동이 불가하나 에너지 이동은 가능한 계
> 내부 에너지 이외의 에너지 변화가 계에 일어나지 않는 경우 > △PV = △Ek = △Ep = 0

위의 에너지 보존식은 정상상태의 흐름 공정에 해당한다. 따라서, 닫힌계가 아닌 열린계!
[해설작성자 : 금쪽이]

14.

아래와 같은 반응이 일어나는 계에서 초기에 CH₄ 2mol, H₂O 1mol, CO 1mol, H₂ 4mol이 있었다고 한다. 평형 몰분율 y_i를 반응좌표 ε의 함수로 표시하려고 할 때 총몰수(∑n_i)를 ε의 함수로 옳게 나타낸 것은?

∑n_i = 2ε

2.	∑n_i = 2 + ε

3.	∑n_i = 4 + 3ε

4.	∑n_i = 8 + 2ε

정답 : [

]
정답률 : 72%

15.

25℃에서 프로판 기체의 표준연소열(J/mol)은? (단, 프로판, 이산화탄소, 물_(L)의 표준 생성 엔탈피는 각각, -104680, -393509, -285830 J/mol 이다.)

574659

-574659

1253998

-2219167

정답 : [

]
정답률 : 64%

16.

열과 일 사이의 에너지 보존의 원리를 표현한 것은?

열역학 제0법칙

열역학 제1법칙

열역학 제2법칙

열역학 제3법칙

정답 : [

]
정답률 : 83%

<문제 해설>
열역학 0법칙:열적 평형
열역학 1법칙:에너지보존법칙
열역학 2법칙:엔트로피
열역학 3법칙:절대0도
[해설작성자 : 해설쓰면서공부해야징]

17.

Carnot 냉동기가 –5℃의 저열원에서 10000 kcal/h의 열량을 흡수하여 20℃의 고열원에서 방출할 때 버려야할 최소 열량(kcal/h)은?

7760

8880

10932

12242

정답 : [

]
정답률 : 63%

18.

역학적으로 가역인 비흐름과정에 대하여 이상기체의 폴리트로픽 과정(Polytripic process)은 PVⁿ이 일정하게 유지되는 과정이다. 이 때 n값이 열용량비(또는 비열비)라면 어떤 과정인가?

1.	단열과정(Adiabatic process)

2.	정온과정(Isothermal process)

3.	가역과정(Reversible process)

4.	정압과정(Isobaric process)

정답 : [

]
정답률 : 70%

19.

초임계 유체에 대한 설명으로 틀린 것은?

1.	비등 현상이 없다.

2.	액상과 기상의 구분이 없다.

3.	열을 가하면 온도와 체적이 증가한다.

4.	온도가 임계온도 보다 높고, 압력은 임계압력 보다 낮은 범위이다.

정답 : [

]
정답률 : 72%

20.

2성분계 공비혼합물에서 성분 A, B의 활동도 계수를 γ_A와 γ_B, 포화증기압을 P_A 및 P_B라 하고, 이 계의 전압을 P_t라 할 때 수정된 Raoult의 법칙을 적용하여 γ_B를 옳게 나타낸 것은? (단, B성분의 기상 및 액상에서의 몰분율은 y_B와 x_B이며, 퓨캐시티계수는 1 이라 가정한다.)

1.	γ_B = P_t/P_B

2.	γ_B = P_t/P_B(1 – X_A)

3.	γ_B = P_ty_B/P_B

4.	γ_B = P_t/P_BX_B

정답 : [

]
정답률 : 55%

<문제 해설>
공비혼합물 : 두 성분 이상의 혼합액과 평형상태에 있는 증기의 성분비가 혼합액의 성분비와 같을 때의 혼합액을 말하다.
@ 즉, x(B) = y(B)이 되는 혼합물
1 > γ(B) = y(i) * Pt / x(i) * P(B) = Pt / P(B)
[해설작성자 : 금쪽이]

2과목 : 단위조작 및 화학공업양론

21.

이산화탄소 20vol%와 암모니아 80vol%의 기체혼합물이 흡수탑에 들어가서 암모니아의 일부가 산에 흡수되어 탑하부로 떠나고, 기체 혼합물은 탑상부로 떠난다. 상부기체혼합물의 암모니아 체적분율이 35%일 때 암모니아 제거율(vol%)는? (단, 산용액의 증발이 무시되고, 이산화탄소의 양은 일정하다.)

75.73

81.26

86.54

90.12

정답 : [

]
정답률 : 63%

22.

깁스의 상률법칙에 대한 설명 중 틀린 것은?

1.	열역학적 평형계를 규정짓기 위한 자유도는 상의 수와 화학종의 수에 의해 결정된다.

2.	자유도는 화학종의 수에서 상의 수를 뺀 후 2를 더하여 결정한다.

3.	반응이 있는 열역학적 평형계에서도 적용이 가능하다.

4.	자유도를 결정할 때 화학종 간의 반응이 독립적인지 또는 종속적인지를 고려해야 한다.

정답 : [

]
정답률 : 54%

23.

어떤 공기의 조성이 N₂ 79mol%, O₂ 21mol%일 때, N₂의 질량분율은?

0.325

0.531

0.767

0.923

정답 : [

]
정답률 : 77%

24.

탄소 70mol%, 수소 15mol% 및 기타 회분 등의 연소할 수 없는 물질로 구성된 석탄을 연소하여 얻은 연소가스의 조성이 CO₂ 15mol%, O₂ 4mol% 및 N₂ 81mol%일 때 과잉공기의 백분율은? (단, 공급되는 공기의 조성은 N₂ 79mol%, O₂ 21mol% 이다.)

4.9%

9.3%

16.2%

22.8%

정답 : [

]
정답률 : 39%

25.

25℃에서 용액 3L에 500g의 NaCl을 포함한 수용액에서 NaCl의 몰분율은? (단, 25℃ 수용액의 밀도는 1.15g/cm³이다.)

0.050

0.070

0.090

0.110

정답 : [

]
정답률 : 58%

<문제 해설>
3L용액=3000x1.15=3,450g. NaCl=500g, H2O=2,950g. 그러므로 NaCl= 500g/58.5= 8.547몰, H2O=2,950g/18g/mol=163.89mol
NaCl몰분율= 8.547/(8.547+163.89) = 0.05
[해설작성자 : comcbt.com 이용자]

26.

20 wt% NaCl 수용액을 mol%로 옳게 나타낸 것은?

정답 : [

]
정답률 : 60%

<문제 해설>
[0.2/58.5]/[(0.2/58.5)+(0.8/18)]=0.071
퍼센트니까 0.071*100하면 7.1이 나옴
[해설작성자 : 쁜진]

27.

0℃, 1atm에서 22.4m³의 혼합가스에 3000kcal의 열을 정압하에서 가열하였을 때, 가열 후 가스의 온도(℃)는? (단, 혼합가스는 이상기체로 가정하고, 혼합가스의 평균분자 열용량은 4.5kcal/kmol·℃이다.)

500.0

555.6

666.7

700.0

정답 : [

]
정답률 : 68%

<문제 해설>
q=n*Cp*dT
3000=1*4.5*dT
[해설작성자 : 쁜진]

28.

100℃에서 내부 에너지 100kcal/kg을 가진 공기 2kg이 밀폐된 용기 속에 있다. 이 공기를 가열하여 내부 에너지가 130kcal/kg이 되었을 때 공기에 전달되는 열량(kcal)은?

정답 : [

]
정답률 : 61%

<문제 해설>
전달되는 열량 △U=130-100=30kcal/kg
공기 2kg 이라고 했으니까 30kcal/kg * 2 = 60kcal
[해설작성자 : 여누]

29.

다음 중 증기압을 추산(推算)하는 식은?

1.	Clausius-Clapeyron 식

2.	Bernoulli 식

3.	Redlich-Kwong 식

4.	Kirchhoff 식

정답 : [

]
정답률 : 72%

30.

특정 성분의 질량분율이 X_A인 수용액 L[kg]과 X_B인 수용액 N[kg]을 혼합하여 X_M의 질량분율을 갖는 수용액을 얻으려고 한다. L과 N의 비를 옳게 나타낸 것은?

정답 : [

]
정답률 : 58%

31.

상접점(plait point)에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	추출상과 평형에 있는 추잔상의 점을 잇는 선의 중간점을 말한다.

2.	상접점에서는 추출상과 추잔상의 조성이 같다.

3.	추출상과 추잔상 사이에 유일한 상접점이 존재한다.

4.	상접점은 추출을 할 수 있는 최적의 조건이다.

정답 : [

]
정답률 : 63%

<문제 해설>
상계점 = 상접점 = 임계점
1) 추출상과 추잔상 추질의 농도가 같은 점
2) 대응선의 길이가 0인 점
[해설작성자 : 금쪽이]

32.

기체흡수에 대한 설명 중 옳은 것은?

1.	기체속도가 일정하고 액 유속이 줄어드면 조작선의 기울기는 증가한다.

2.	액체와 기체의 물 유량비(L/V)가 크면 조작선과 평형곡선의 거리가 줄어들어 흡수탑의 길이를 길게 하여야 한다.

3.	액체와 기체의 몰 유량비(L/V)는 맞흐름 탑에서 흡수의 경제성에 미치는 영향이 크다.

4.	물질전달에 대한 구동력은 조작선과 평형선 간의 수직거리에 반비례한다.

정답 : [

]
정답률 : 54%

33.

20℃, 1atm 공기 중 수증기 분압이 20mmHg일 때, 이 공기의 습도(kg_수증기/kg_건조공기)는? (단, 공기의 분자량은 30g/mol로 한다.)

0.016

0.032

0.048

0.064

정답 : [

]
정답률 : 63%

34.

같은 용적, 같은 압력하에서 있는 같은 온도의 두 이상기체 A와 B의 몰수 관계로 옳은 것은? (단, 분자량은 A＞B이다.)

1.	주어진 조건으로는 알 수 없다.

A ＞ B

A ＜ B

A = B

정답 : [

]
정답률 : 63%

35.

다중효용관에 대한 설명으로 틀린 것은?

1.	마지막 효용관의 증기 공간 압력이 가장 높다.

2.	첫 번째 효용관에는 생수증기(raw steam)가 공급된다.

3.	수증기와 응축기 사이의 압력차는 다중효용관에서 두 개 또는 그 이상의 효용관에 걸쳐 분산된다.

4.	다중효용관 설계에 있어서 보통 원하는 결과는 소모된 수증기량, 소요 가열 면적, 여러 효용관에서 근사적 온도, 마지막 효용관을 떠나는 증기량 등이다.

정답 : [

]
정답률 : 59%

<문제 해설>
다중효용관 : 수증기의 효율을 높이기 위해 증발관을 2중 이상으로 설치하여 증발관에서 발생한 증기를 다시 이용하는 것을 목적으로 함.
1) 앞 증발관에서 발생한 증기를 보다 저압인 다음 증발관의 가열증기로 사용한다.
2) 최종증발관으로 갈수록 압력이 낮아지므로 응축기와 진공장치를 설치한다.
[해설작성자 : 금쪽이]

36.

2중효용간 증발기에서 비점상승이 무시되는 액체를 농축하고 있다. 제1증발관에 들어가는 수증기의 온도는 110℃이고 제2증발관에서 용액 비점은 82℃이다. 제1, 2증발관의 총괄열전달계수는 각각 300, 100W/m²·℃일 경우 제1증발관 액체의 비점(℃)은?

110

103

정답 : [

]
정답률 : 45%

37.

다음 중 왕복식 펌프는?

1.	기어 펌프(gear pump)

2.	볼류트 펌프(volute pump)

3.	플런저 펌프(plunger pump)

4.	터빈 펌프(turbine pump)

정답 : [

]
정답률 : 56%

<문제 해설>
왕복식 펌프 : 피스톤 펌프, 플런저 펌프, 격막 펌프
원심 펌프 : 블류트 펌프, 터빈 펌프
회전 펌프 : 기어 펌프, 스쿠루 펌프, 로브 펌프
[해설작성자 : 금쪽이]

38.

초미분쇄기(ultrafine grinder)인 유체-에너지 밀(mill)의 분쇄 원리로 가장 거리가 먼 것은?

입자 간 마멸

2.	입자와 기벽 간 충돌

3.	입자와 기벽 간 마찰

4.	입자와 기벽 간 열전달

정답 : [

]
정답률 : 63%

39.

압력용기에 연결된 지름이 일정한 관(pipe)을 통하여 대기로 기체가 흐를 경우에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	무제한 빠른 속도로 흐를 수 있다.

2.	빛의 속도에 근접한 속도로 흐를 수 있다.

3.	초음속으로 흐를 수 없다.

4.	종류에 따라서 초음속으로 흐를 수 있다.

정답 : [

]
정답률 : 57%

<문제 해설>
음속보다 낮은 속도의 흐름이 단면적이 일정한 관을 통하여 흐를 경우, 관의 출구에서 음속에 도달할 수 있다.
따라서, 음속보다 빠른 속도, 즉, 초음속으로는 흐를 수 없다.
[해설작성자 : 금쪽이]

40.

원통관 내에서 레이놀즈(Reynolds) 수가 1600인 상태로 흐르는 유체의 Fanning 마찰계수는?

0.01

0.02

0.03

0.04

정답 : [

]
정답률 : 57%

<문제 해설>
Fanning 마찰계수 = 16 / 레이놀즈 수
[해설작성자 : 금쪽이]

3과목 : 공정제어

41.

유체가 유입부를 통하여 유입되고 있고, 펌프가 설치된 유출부를 통하여 유출되고 있는 드럼이 있다. 이 때 드럼의 액위를 유출부에 설치된 제어밸브의 개폐정도를 조절하여 제어하고자 할 때, 다음 설명 중 옳은 것은?

1.	유입유량의 변화가 없다면 비례동작만으로도 설정점 변화에 대하여 오프셋 없는 제어가 가능하다.

2.	설정점 변화가 없다면 유입유량의 변화에 대하여 비례동작만으로도 오프셋 없는 제어가 가능하다.

3.	유입유량이 일정할 때 유출유량을 계단으로 변화시키면 액위는 시간이 지난 다음 어느 일정수준을 유지하게 된다.

4.	유출유량이 일정할 때 유입유량이 계단으로 변화되면 액위는 시간이 지난 다음 어느 일정수준을 유지하게 된다.

정답 : [

]
정답률 : 33%

42.

편차(offset)는 제거할 수 있으나 미래의 에러(error)를 반영할 수 없어 제어성능향상에 한계를 가지는 제어기는? (단, 모든 제어기들이 튜닝이 잘 되었을 경우로 가정한다.)

P형

PD형

PI형

PID형

정답 : [

]
정답률 : 67%

43.

다음 블록선도에서 서보 문제(servo problem)의 전달함수는?

정답 : [

]
정답률 : 71%

44.

다음 전달함수를 갖는 계(system) 중 sin 응답에서 phase lead를 나타내는 것은?

정답 : [

]
정답률 : 45%

45.

다음 중 가능한 한 커야 하는 계측기의 특성은?

1.	감도(sensitivity)

2.	시간상수(time constant)

3.	응답시간(response time)

4.	수송지연(transportation lag)

정답 : [

]
정답률 : 65%

46.

어떤 계의 단위계단 응답이 다음과 같을 경우 이 계의 단위충격 응답(impulse response)은?

정답 : [

]
정답률 : 62%

47.

다음 블록선도의 총괄전달함수(C/R)로 옳은 것은?

정답 : [

]
정답률 : 78%

48.

1차계의 시간상수에 대한 설명이 아닌 것은?

1.	시간의 단위를 갖는 계의 특정상수이다.

2.	그 계의 용량가 저항의 곱과 같은 값을 갖는다.

3.	직선관계로 나타나는 입력함수와 출력함수 사이의 비례상수이다.

4.	단위계단 변화시 최종치의 63%에 도달하는데 소요되는 시간과 같다.

정답 : [

]
정답률 : 51%

49.

전달함수의 극(pole)과 영(zero)에 관한 설명 중 옳지 않은 것은?

1.	순수한 허수 pole은 일정한 진폭을 가지고 진동이 지속되는 응답 모드에 대응된다.

2.	양의 zero는 전달함수가 불안정함을 의미한다.

3.	양의 zero는 계단입력에 대해 역응답을 유발할 수 있다.

4.	물리적 공정에서는 pole의 수가 zero의 수보다 항상 같거나 많다.

정답 : [

]
정답률 : 39%

50.

사람이 원하는 속도, 원하는 방향으로 자동차를 운전할대 일어나는 상황이 공정제어 시스템과 비교될 때 연결이 잘못된 것은?

눈 - 계측기

손 - 제어기

3.	발 – 최종 제어 요소

자동차 – 공정

정답 : [

]
정답률 : 57%

51.

제어계가 안정하려면 특성방정식의 모든 근이 S평면상의 어느 영역에 있어야 하는가?

1.	실수부(+), 허수부(-)

실수부(-)

허수부(-)

4.	근이 존재하지 않아야 함

정답 : [

]
정답률 : 64%

52.

되먹임 제어(feedback control)가 가장 용이한 공정은?

1.	시간지연이 큰 공정

역응답이 큰 공정

3.	응답속도가 빠른 공정

4.	비선형성이 큰 공정

정답 : [

]
정답률 : 60%

53.

전달함수가 인 2차계의 단위계단응답은?

1.	1 – e^-t(cos t + sin t)

2.	1 + e^-t(cos t + sin t)

3.	1 – e^-t(cos t - sin t)

4.	1 – e^t(cos t + sin t)

정답 : [

]
정답률 : 41%

54.

폐회로의 응답이 다음 식과 같이 주어진 제어계의 설정점(set point)에 단위계단변화(unit step change)가 일어났을 때, 잔류편차(offset)는? (단, y(s) : 출력, R(s) : 설정점이다.)

-0.8

-0.2

0.2

0.8

정답 : [

]
정답률 : 49%

55.

어떤 공정의 전달함수가 G(s)이고 G(2i) = -1 – i 일때, 공정입력으로 u(t) = 2sin(2t)를 입력하면 시간이 많이 지난 후에 y(t)로 옳은 것은?(오류 신고가 접수된 문제입니다. 반드시 정답과 해설을 확인하시기 바랍니다.)

1.	y(t) = √2 sin(2t)

2.	y(t) = -√2 sin(2t + π/4)

3.	y(t) = 2√2 sin(2t - π/4)

4.	y(t) = 2√2 sin(2t – 3π/4)

정답 : [

]
정답률 : 24%

<문제 해설>
아래와 같은 오류 신고가 있었습니다.
여러분들의 많은 의견 부탁 드립니다.
추후 여러분들의 의견을 반영하여 정답을 수정하도록 하겠습니다.
참고로 정답 변경은 오류 신고 5회 이상일 경우 수정합니다.

[오류 신고 내용]
3번
Asin(wt+ 파이) 인데 여기서 파이는
파이 = -tan^-1(타우 x 오메가) 인데 = -tan^-1(I/R) 이 성립
=-tan^-1(1)이 되므로
파이 = 파이/4
[해설작성자 : 오답ㅇㅇ욤]

[관리자 입니다.
문제지 사진원본 확인해 봤는데
확정답안은 4번이네요.
다른 문제집 확인 가능한분 계시면 확인 부탁 드립니다.
신고시 출판사명까지 기제 부탁 드립니다.]

[추가 오류 신고]
정나나 화공기사 2022최신판 답 3번 기재돼있습니다
[해설작성자 : 5일뒤 시험 ㄷㄷ]

56.

연속 입출력 흐름과 내부 전기 가열기가 있는 저장조의 온도를 설정값으로 유지하기 위해 들어오는 입력흐름의 유량과 내부 가열기에 공급 전력을 조작하여 출력흐름의 온도와 유량을 제어하고자 하는 시스템의 분류로 적절한 것은?

1.	다중 입력 – 다중 출력 시스템

2.	다중 입력 – 단일 출력 시스템

3.	단일 입력 – 단일 출력 시스템

4.	단일 입력 – 다중 출력 시스템

정답 : [

]
정답률 : 67%

57.

다음과 같은 보드 선도(Bode plot)로 표시되는 제어기는?

비례 제어기

2.	비례 – 적분 제어기

3.	비례 – 미분 제어기

4.	적분 – 미분 제어기

정답 : [

]
정답률 : 54%

58.

함수 f(t)(t≧0)의 라플라스 변환(Laplace transtorm)을 F(s)라 할 때, 다음 설명 중 틀린 것은?

1.	모든 연속함수 f(t)가 이에 대응하는 F(s)를 가즌 것은 아니다.

2.	g(t)(t≧0)의 라플라스 변환을 G(s)라 할 때, f(t)g(t)의 라플라스 변환은 F(s)G(s)이다.

3.	g(t)(t≧0)의 라플라스 변환을 G(s)라 할 때, f(t)+g(t)의 라플라스 변환은 F(s)+G(s)이다.

4.	d²f(t)/dt²의 라플라스 변환을 s²F(s) - sf(0) - df(0)/dt 이다.

정답 : [

]
정답률 : 59%

59.

Routh array에 의한 안정성 판별법 중 옳지 않은 것은?

1.	특성방정식의 계수가 다른 부호를 가지면 불안정하다.

2.	Routh array의 첫 번째 컬럼의 부호가 바뀌면 불안정하다.

3.	Routh array test를 통해 불안정한 Pole의 개수도 알 수 있다.

4.	Routh array의 첫 번째 컬럼에 0이 존재하면 불안정하다.

정답 : [

]
정답률 : 50%

60.

PID 제어기의 조율방법에 대한 설명으로 가장 올바른 것은?

1.	공정의 이득이 클수록 제어기 이득 값도 크게 설정해 준다.

2.	공정의 시상수가 클수록 적분시간 값을 크게 설정해 준다.

3.	안정성을 위해 공정의 시간지연이 클수록 제어기 이득 값을 크게 설정해 준다.

4.	빠른 폐루프 응답을 위하여 제어기 이득값을 작게 설정해 준다.

정답 : [

]
정답률 : 34%

4과목 : 공업화학

61.

암모니아 합성방법과 사용되는 압력(atm)을 짝지어 놓은 것 중 옳은 것은?

1.	Casale법 – 약 300atm

2.	Fauser법 – 약 600atm

3.	Claude법 – 약 1000atm

4.	Haber-Bosch법 – 약 500atm

정답 : [

]
정답률 : 52%

<문제 해설>
암모니아 합성방법
1. Haber-Bosch 약 300 atm
2. Claude 약 1,000 atm
3. Casale 약 700~800 atm
4. Fauser (이건 모르겠음 ㅠㅠ)
5. Uhde 약 80~150 atm
[해설작성자 : 금쪽이]

4. Fauser 200~300atm
[해설작성자 : 4일의전사]

62.

니트로벤젠을 환원시켜 아닐린을 얻을 때 다음 중 가장 적합한 환원제는?

1.	Zn + Water

Zn + Acid

3.	Alkaline Sulfide

4.	Zn + Alkali

정답 : [

]
정답률 : 69%

63.

Leblanc법 소다회 제조공정이 오늘날 전적으로 폐기된 이유로 옳은 것은?

1.	수동적인 공정(batch process)

2.	원료인 Na₂SO₄의 공급난

3.	고순도 석탄의 수요증가

4.	NaS 등 부산물의 수요감소

정답 : [

]
정답률 : 57%

<문제 해설>
Le Blanc법
1) 소금을 황산분해시켜 황산나트륨 제조한다.
2) 황산나트륨 : 석회석 : 석탄을 100 :100 : 50의 비율로 혼합하여 900~1,000 ℃로 반사로 또는 회전로에서 가열하여 환원과 동시에 복분해시켜 흑회를 얻는다. // 흑회 : 소다회(탄산나트륨) + 황화탄소 + 생석회 + 석회석 + 기타

Le Blanc법은 현재 "황산나트륨, 염산제조법, 가성화법"으로 일부 이용되며 소다회 제조방법으로는 이용되지 않는다.
[해설작성자 : 금쪽이]

64.

다음 원유 및 석유 성분 중 질소 화합물에 해당하는 것은?

나프텐산

피리딘

나프토티오펜

벤조티오펜

정답 : [

]
정답률 : 73%

<문제 해설>
1. 나프텐산 : 원유 속에 있는 나프텐 고리를 가진 카르복실산의 총칭 > 나프텐기 원유
3. 나프토티오펜, 4. 벤조티오펜 : 티오펜의 알킬유도체나 다환화화합물 > 황화합물
+ 질소화합물 : 피리딘, 퀴놀린, 벤조퀴놀린, 카르바졸, 인돌, 피롤 유도체
[해설작성자 : 금쪽이]

65.

염화수소 가스의 직접 합성 시 화학반응식이 다음과 같을 때 표준상태 기준으로 200L의 수소가스를 연소시킬 때 발생되는 열량(kcal)은?

365

394

407

603

정답 : [

]
정답률 : 68%

<문제 해설>
표준 상태
온도 : 0도씨
압력 : 1atm

PV=nRT
n=PV/RT
n=(1atm * 200L)/0.082 * 273K
n=8,93mol

8.93*44.12 = 394
[해설작성자 : 같은 화공기사]

표준상태 : 22.4L
22.4L : 200L = 44.12kcal : x
x = 393.9 kcal
[해설작성자 : 합격시켜줘요]

66.

전화 공정 중 아래의 설명에 부합하는 것은?

열분해법

이성화법

접촉분해법

수소화분해법

정답 : [

]
정답률 : 54%

<문제 해설>
전화공정, 전기전 될화 공정. 편의에 의해 사용했던 일본식 표기법이라고 한다. 전기랑은 무관하다.
석유 정제할때 나프타를 가솔린으로 바꾸는 공정을 말한다.
영어로는 Petroleum refining process
대표적으로 4가지가 있다.
1. thermal cracking 열분해법
2. isomerization 이성화법
3. catalytic reforming 접촉개질 ---- platfroming, ultraforming 관련
4. hydrocracking 수소화분해
[해설작성자 : 페랄타]

67.

디메틸텔레프탈레이트와 에틸렌글리콜을 축중합하여 얻어지는 것은?

아크릴 섬유

폴리아미드 섬유

폴리에스테르 섬유

4.	폴리비닐알코올 섬유

정답 : [

]
정답률 : 59%

<문제 해설>
아크릴 섬유 : 아크릴로니트릴의 현탁중합
폴리아미드 섬유
1) 나일론 6.6 : 헥사메틸렌디아민 과 아디프산의 축합중합
2) 나일론 6 : 카프로락탐의 개환중합
폴리에스테르 : 디메틸 테레프탈레이트(DMT) 또는 테레프탈산(TPA)과 에틸렌글리콜과의 공중합
폴리비닐알코올 : 비닐아세테이트의 중합
[해설작성자 : 금쪽이]

68.

정상상태의 라디칼 중합에서 모노머가 2000개 소모되었다. 이 반응은 2개의 라디칼에 의하여 개시·성장되었고, 재결합에 의하여 정지반응이 이루어졌을 때, 생성된 고분자의 동역학적 사슬 길이ⓐ와 중합도ⓑ는?

1.	ⓐ : 1000, ⓑ : 1000

2.	ⓐ : 1000, ⓑ : 2000

3.	ⓐ : 1000, ⓑ : 4000

4.	ⓐ : 2000, ⓑ : 4000

정답 : [

]
정답률 : 59%

69.

소금물의 전기분해에 의한 가성소다 제조공정 중 격막식 전해조의 전력원단위를 향상시키기 위한 조치로서 옳지 않은 것은?

1.	공급하는 소금물을 양극액 온도와 같게 예열하여 공급한다.

2.	동판 등 전해조 자체의 재료의 저항을 감소시킨다.

3.	전해조를 보온한다.

4.	공급하는 소금물의 망초(Na₂SO₄) 함량을 2% 이상 유지한다.

정답 : [

]
정답률 : 66%

70.

다음 중 설폰화 반응이 가장 일어나기 쉬운 화합물은?

정답 : [

]
정답률 : 60%

<문제 해설>
술폰화 : 친전자성 치환반응 //술폰산기(-SO3H)
방향족 치환반응에서 친전자성 치환기 반응성
-NH2 > -OH > -CH3 > -Cl > -SO3H > -NO2
[해설작성자 : 금쪽이]

sulfonation, SO3가 벤젠에 붙으려는 상황이다.
electronegativity를 고려하면 SO3 자체가 산소쪽으로 e-가 땡겨지는 구조라서 S쪽이 상대적으로 +

선택지를 보면, 3번 NH2가 상대적으로 가볍다. H 두개가 N의 전자에 별 영향이 없다.
이 전자들이 벤젠의 pi bond에 힘을 보탤 수 있는 것. 전자가 풍부한 ring 구조에 SO3가 들어오기 쉽게 된 것이다.

다른 선택지들은 지들끼리 반응해서 전자가 자유롭지 못하다. SO3는 찬밥신세
[해설작성자 : 페랄타]

71.

부식반응에 대한 구동력(electromotive force) E는? (단, △G는 깁스자유에너지, n는 금속 1몰당 전자의 몰수, F는 패러데이 상수이다.)

E = -nF

2.	E = -nF/△G

E = -nF△G

4.	E = -△G/nF

정답 : [

]
정답률 : 64%

72.

양이온 중합에서 공개시제(coinitiator)로 사용되는 것은?

Lewis 산

Lewis 염기

유기금속염기

4.	sodium amide

정답 : [

]
정답률 : 63%

<문제 해설>
양이온 중합이 뭘까?
1. monomer를 +띄게 만들고
2. 옆에있는 다른 monomer를 공격, +를 띄게 만들고
3. 연쇄반응을 하면서 주루루루루루룩 길게 폴리머가 연결되다가
4. 음이온 공급 등 여러방법을 통해 반응 종료시키는 것

여기서, 1단계 예시를 들자면
R-X (initiator) + AlCl3 (co-initiator) -> R+ + X~AlCl4-
AlCl3가 대표적이고, 이는 Lewis acid이다.

주로 고무, 특수코팅 등 고성능 폴리머를 만드는데 사용한다.

*Lewis acid?
e-를 받을 수 있는 물질
AlCl3는 Al이 최외곽전자 8개를 채우지 못한 불안정한 상태로, 전자를 받고싶어한다.
-X가 붙고 R+가 되기 쉬운, 대표적인 Lewis 산

**AlCl3 ?
AlCl3는 bridge bond를 형성해서 dimer 형태로 존재하는 화합물이다.
이렇게 최외곽 8개를 채우게 되지만, 여전히 불안정한 상태라서 Lewis 산이 맞다.
[해설작성자 : 페랄타]

73.

반도체에서 Si의 건식식각에 사용하는 기체가 아닌 것은?

CF₄

HBr

C₆H₆

CClF

정답 : [

]
정답률 : 68%

74.

Friedel – Crafts 반응에 사용하지 않는 것은?

CH₃COCH₃

(CH₃CO)₂O

3.	CH₃Ch = CH₂

CH₃CH₂Cl

정답 : [

]
정답률 : 39%

<문제 해설>
Friedel-Crafts 반응

1) 알킬화 반응
불포화 탄화수소 예) 벤젠 + 할로겐화 알킬 RCl

2) 아실화 반응
불포화 탄화수소 + 할로겐화 아실 RCOCl 또는 산무수물 (RCO)2

+ ) 아실화 반응에서 케톤기가 도입되면 반응성이 낮아져서 반응이 진행되지 않습니다 : )
[해설작성자 : 금쪽이]

Friedle-Craft 반응은 벤젠에 -R or -CO-R 붙이는 반응이다.
키포인트는 Lewis aicd를 활용해서 R+로 만들어줄수 있는가?이다.

1. 아세톤: ketone 그룹이 떡하니 버티고있어서 AlCl3가 뭘 할수가 없음
2. 센터의 산소에서 한쪽을 밀어낼수 있다.
3. leaving 할게 없는데? 하지만 -R 형태는 AlCl3가 처리할수 있다. 아세톤은 -CO-R 형태라서 불가
4. 할로겐 Cl은 쉽게 쳐낼수 있다.
[해설작성자 : 페랄타]

75.

석유 정제공정에서 사용되는 증류법 중 중질유의 비점이 강하되어 가장 낮은 온도에서 고비점 유분을 유출시키는 증류법은?

가압증류법

상압증류

공비증류법

수증기증류법

정답 : [

]
정답률 : 54%

<문제 해설>
원유의 증류
1. 상압증류 (=토핑,Topping)
: 탈염공정을 거친 원유를 가열로에서 가열한 후 상압증류탑에 보내 비점차로 등유, 나프타, 경유, 찌꺼기유, 유분으로 분류한다.
2.감압증류
: 윤활유와 같이 비점이 높은 유분을 얻을 때 사용하는 방법으로, 찌꺼기유를 고온에서 증류하면 열분해하여 품질니 낮아지므로 30~80 mmHg로 감압하면 끓는점이 낮아져 비교적 저온에서 증류할 수 있으므로 열분해를 방지할 수 있다.
3. 스트리핑 //메탄 제거
: 석유 유분 중 비점이 낮은 탄화수소를 분리, 제거하기 위해 석유 유분에 수증기를 불어넣는 조작방법이다.
[해설작성자 : 금쪽이]

76.

인산 제조법 중 건식법에 대한 설명으로 틀린 것은?

1.	전기로법과 용광로법이 있다.

2.	철과 알루미늄 함량이 많은 저품위의 광석도 사용할 수 있다.

3.	인의 기화와 산화를 별도로 진행시킬 수 있다.

4.	철, 알루미늄, 칼슘의 일부가 인산 중에 함유되어 있어 순도가 낮다.

정답 : [

]
정답률 : 62%

<문제 해설>
인산을 만들때는 보통 습식법, 건식법을 쓴다. 둘다 장단점이 있어 상황에 맞게 고른다.

1. 습식법: 황산과 반응시켜 용액으로 추출 -] 저농도, 저렴함, 불순물이 있어 비료로 사용
2. 건식법: 인광석을 고온처리해서 P2O5(g)로 만들어 물과 반응 -] 고농도, 비쌈, 식품,제약,전자산업에 사용
[해설작성자 : 페랄타]

77.

접촉식 황산 제조 공정에서 이산화황이 산화되어 삼산화황으로 전환하여 평형상태에 도달한다. 삼산화황 1kmol을 생산하기 위해 필요한 공기의 최소량(Sm³)은?

53.3

40.8

22.4

11.2

정답 : [

]
정답률 : 40%

<문제 해설>
SO₂＋ ½O₂⇒ SO₃
0.5 × 1/0.21 = 2.38kmol
∴V = 2.38 × 22.4 = 53.3 m³
[해설작성자 : comcbt.com 이용자]

78.

모노글리세라이드에 대한 설명으로 가장 옳은 것은?

1.	양쪽성 계면활성제이다.

2.	비이온 계면활성제이다.

3.	양이온 계면활성제이다.

4.	음이온 계면활성제이다.

정답 : [

]
정답률 : 52%

79.

암모니아와 산소를 이용하여 질산을 합성할 때, 생성되는 질산 용액의 농도(wt%)는?

정답 : [

]
정답률 : 70%

80.

다음 중 칼륨비료의 원료가 아닌 것은?

칼륨광물

초목재

간수

골분

정답 : [

]
정답률 : 56%

<문제 해설>
골분은 인산비료의 원료입니다 : )
+ 칼룸비료의 원료 : 간수, 해초, 초목재, 볏집재, 용광로 dust, 시멘트 dust, 칼륨광물 등
[해설작성자 : 금쪽이]

81.

다음 그림은 이상적 반응기의 설계 방정식의 반응시간을 결정하는 그림이다. 회분 반응기의 반응시간에 해당하는 면적으로 옳은 것은? (단, 그림에서 점 D의 C_A 값은 반응 끝 시간의 값을 나타낸다.)

ABCD

ABE

BCDE

ABCD

정답 : [

]
정답률 : 64%

82.

자동촉매반응에서 낮은 전화율의 생성물을 원할 때 옳은 것은?

1.	플러그흐름반응기로 반응시키는 것이 더 효과적이다.

2.	혼합흐름반응기로 반응시키는 것이 더 효과적이다.

3.	반응기의 종류와 상관없이 동일하다.

4.	온도에 따라 효과적인 반응기가 다르다.

정답 : [

]
정답률 : 65%

83.

플러그흐름반응기에서 0차 반응(A→R)이 반응속도가 10mol/L·h 로 반응하고 있을 때, 요구되는 반응기의 부피(L)는? (단, 반응물의 초기공급속도 : 1000 mol/h, 반응물의 초기농도 : 10 mol/L, 반응물의 출구농도 : 5mol/L 이다.)

100

150

정답 : [

]
정답률 : 51%

84.

R이 목적생산물인 반응( )의 활성화 에너지가 E₁＜E₂일 경우, 반응에 대한 설명으로 옳은 것은?

1.	공간시간(τ)이 상관없다면 가능한 한 최저온도에서 반응시킨다.

2.	등온 반응에서 공간시간(τ) 값이 주어지면 가능한 한 최고 온도에서 반응시킨다.

3.	온도 변화가 가능하다면 초기에는 낮은 온도에서, 반응이 진행됨에 따라 높은 온도에서 반응시킨다.

4.	온도 변화가 가능하더라도 등온 조작이 가장 유리하다.

정답 : [

]
정답률 : 58%

85.

CH₃CHO 증기를 정용 회분식반응기에서 518℃로 열분해한 결과 반감기는 초기압력이 363 mmHg일 때 410s, 169 mmHg일 때 880s 이였다면, 이 반응의 반응차수는?

0차

1차

2차

3차

정답 : [

]
정답률 : 53%

86.

반응 전환율을 온도에 대하여 나타낸 직교좌표에서 반응기에 열을 가하면 기울기는 다열과정보다 어떻게 되는가?

1.	반응열의 크기에 따라 증가하거나 감소한다.

증가한다.

일정하다.

감소한다.

정답 : [

]
정답률 : 37%

87.

메탄의 열분해반응(CH₄ → 2H₂ + C_(s))의 활성화 에너지는 7500 cal/mol이다. 위의 열분해반응이 546℃에서 일어날 때 273℃ 보다 몇 배 빠른가?

2.3

5.0

7.5

10.0

정답 : [

]
정답률 : 52%

88.

기체반응물 A가 2L/s의 속도로 부피 1L인 반응기에 유입될 때, 공간시간(s)은? (단, 반응은 A → 3B 이며, 전화율(X)은 50% 이다.)

0.5

1.5

정답 : [

]
정답률 : 56%

89.

어떤 반응을 '플러그흐름반응기→혼합흐름반응기→플러그흐름반응기'의 순으로 직렬 연결시켜 반응하고자 할 때 반응기 성능을 나타낸 것으로 옳은 것은?

정답 : [

]
정답률 : 70%

90.

A의 3가지 병렬반응이 아래와 같을 때, S의 수율(S/A)을 최대로 하기 위한 조치로 옳은 것은? (단, 각각의 반응속도상수는 동일하다.)

1.	혼합흐름반응기를 쓰고 전화율을 낮게 한다.

2.	혼합흐름반응기를 쓰고 전화율을 높게 한다.

3.	플러그흐름반응기를 쓰고 전화율을 낮게 한다.

4.	플러그흐름반응기를 쓰고 전화율을 높게 한다.

정답 : [

]
정답률 : 33%

91.

효소발효반응(A→R)이 플러그흐름반응기에서 일어날 때, 95%의 전화율을 얻기 위한 반응기의 부피(m³)는? (단, A의 초기 농도(C_A0) : 2mol/L, 유량(ν) : 25L/min 이며, 효소발효반응의 속도식은 [mol/L·min] 이다.)

정답 : [

]
정답률 : 39%

92.

물리적 흡착에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

1.	다분자층 흡착이 가능하다.

2.	활성화 에너지가 작다.

가역성이 낮다.

4.	고체표면에서 일어난다.

정답 : [

]
정답률 : 59%

93.

플러그흐름반응기에서의 반응이 아래와 같을 때, 반응시간에 따른 C_B의 관계식으로 옳은 것은? (단, 반응초기에는 A만 존재하며, 각각의 기호는 C_A0 : A의 초기농도, t : 시간, k : 속도상수이며, k₂ = k₁ + k₃을 만족한다.)

정답 : [

]
정답률 : 40%

94.

어떤 반응의 속도상수가 25℃에서 3.46×10^-5s^-1이며 65℃에서는 4.91×10^-3s^-1 이였다면, 이 반응의 활성화 에너지(kcal/mol)는?

49.6

37.2

24.8

12.4

정답 : [

]
정답률 : 61%

95.

반응기로 A와 C 기체 5:5 혼합물이 공급되어 A→4B 기상반응이 일어날 때, 부피팽창계수 ε_A는?

0.5

1.0

1.5

정답 : [

]
정답률 : 64%

96.

성분 A의 비가역 반응에 대한 혼합흐름반응기의 설계식으로 옳은 것은? (단, N_A : A 성분의 몰수, V : 반응기 부피, t : 시간, F_A0 : A의 초기유입유량, F_A : A의 출구 몰유량, r_A : 반응속도를 의미한다.)

정답 : [

]
정답률 : 60%

97.

혼합흐름반응기에 3L/h로 반응물을 유입시켜서 75%가 전환될 때의 반응기 부피(L)는? (단, 반응은 비가역적이며, 반응속도상수(k)는 0.0207/min, 용적변화율(ε)은 0이다.)

7.25

12.7

32.7

42.7

정답 : [

]
정답률 : 48%

<문제 해설>
kτ= Xa/(1-Xa) * Xa = 전화율
τ= (0.75/0.25)÷0.0207 /min = 145 min
∴반응기부피 = 3L/h×(1h/60 min)×145 min = 7.25L
[해설작성자 : 합격시켜줘요]

98.

기상 1차 촉매반응 A→R에서 유효인자가 0.8 이면 촉매기공내의 평균농도 와 촉매표면농도 C_AS의 농도비( )로 옳은 것은?

1.	tanh(1.25)

1.25

tanh(0.2)

0.8

정답 : [

]
정답률 : 39%

99.

액상 1차 가역반응(A⇄R)을 등온반응시켜 80%의 평형전화율(X_Ae)을 얻으려 할 때, 적절한 반응온도(℃)는? (단, 반응열은 온도에 관계없이 –10000 cal/mol로 일정하고, 25℃에서의 평형상수는 300, R의 초기농도는 0 이다.)

127

185

212

정답 : [

]
정답률 : 44%

100.

균질계 비가역 1차 직렬반응, 이 회분식반응기에서 일어날 때, 반응시간에 따르는 A의 농도 변화를 바르게 나타낸 식은?

정답 : [

]
정답률 : 37%

정 답 지

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화공기사(구) 필기 기출문제(해설) 및 CBT 2020년09월26일을 이용해 주셔서 감사합니다.
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