9급 지방직 공무원 화학공학일반 필기 기출문제(해설) 및 CBT 모의고사(2025년 12월 05일)(5208379)

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최신 9급 지방직 공무원 화학공학일반 필기 기출문제 : [다운로드]

1. 농도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(2020년 06월)      1. 질량농도는 단위 부피의 용액에 들어있는 용질의 질량이다.      2. 1ppb는 1000ppm이다.      3. 몰농도는 용액 1L에 들어있는 용질의 몰수다.      4. 몰랄농도는 용매 1kg당 용질의 몰수다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 75%       <문제 해설> 1ppm=1000ppb [해설작성자 : 최동춘]

2. 유체의 흐름을 층류와 난류로 구분하는 데 사용하는 무차원 수는?(2023년 06월)      1. Reynolds수      2. Biot수      3. Nusselt수      4. Sherwood수      정답 : [ 1 ]      정답률 : 90%

3. 연속식 반응기와 비교할 때 회분식 반응기의 특징으로 옳지 않은 것은?(2020년 06월)      1. 소량 다품종 제품의 생산에 적합하다.      2. 반응기가 닫혀 있어 운전 중에는 유입과 유출 흐름이 없다.      3. 장치비가 적게 들고 조업에 융통성이 있다.      4. 운전정지 시간이 짧다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 45%

4. 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)(2017년 06월)      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 77%

5. 단면적이 A로 동일한 두 개의 층으로 구성된 단열 벽체의 열전달에 대한 총괄 열전달저항은 2K/W이다. 첫 번째 층의 두께는 0.25m이고 열전도도는 2.5W/mㆍK이며, 두 번째 층의 두께는 0.2m이고 열전도도가 0.2W/mㆍK일 때 벽체의 단면적(A)[m2]은?(2017년 12월)      1. 0.20      2. 0.55      3. 1.00      4. 1.75      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%

6. 혼합물 내의 확산에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(2017년 12월)      1. 확산의 가장 주된 원인은 농도 구배(gradient)이다.      2. 몰 플럭스(molar flux)는 단위 면적당 단위 시간당 몰수로 표시한다.      3. 일반적으로 기체의 확산도(diffusivity)가 액체의 확산도보다 크다.      4. mol/s는 확산도의 단위이다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 75%

7. 다음 그림과 같이 지름이 10in.인 실린더 관 내에서 비압축성 액체가 흐르고 있다. 지름 2in.인 작은 jet관이 고속의 액체를 배출하기 위해 관 중앙에 설치되어 있다. A지점에서의 두 평균 속도(VA와 VJ)를 사용하여 멀리 떨어진 B지점에서의 액체 평균 속도(VB)를 나타낸 식은?(2017년 06월)          1. VB＝0.2VJ＋0.8VA      2. VB＝0.02VJ＋0.98VA      3. VB＝0.04VJ＋0.64VA      4. VB＝0.04VJ＋0.96VA      정답 : [ 4 ]      정답률 : 80%

8. 0.5mm의 간격으로 놓여 있는 두 개의 평행한 판 사이에 점도가 1.0×10-3Nㆍs/m2인 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 채워져 있다. 위쪽 판을 2m/s의 속도로 이동시킬 때, 전단응력[N/m2]은?(2018년 05월)          1. 2      2. 4      3. 6      4. 8      정답 : [ 2 ]      정답률 : 88%

9. 성분 A, B로 구성된 이성분 혼합물이 x축 방향으로만 이동하고 있다. A, B 성분들의 밀도는 각각 ρA＝1.5g/cm3, ρB＝1.0g/cm3이며 속도는 각각 vA,x＝2m/s, vB,x＝－0.5m/s이다. Fick의 법칙에 의한 성분 A의 질량 플럭스[g/cm2ㆍs]는?(2016년 06월)      1. 150      2. 200      3. 250      4. 300      정답 : [ 1 ]      정답률 : 54%

10. 어떤 비압축성 액체가 단면적이 일정한 수평 원관을 흐를 때, 레이놀즈(Reynolds) 수에 따른 유체의 압력강하△P/L()와 유속()의 관계는 다음과 같다. 지름이 10cm인 수평 원관을 밀도 0.85gㆍcm－3인 액체가 5cmㆍs－1의 속도로 흐르며, 액체의 점도가 5cP이다. 이때, 부피유속을 두 배로 증가시키면 압력강하는 몇 배가 되겠는가? (단, L은 배관의 길이, 1cP＝0.001Paㆍs 이다)(2019년 06월)      1. 2.0      2. 3.5      3. 4.0      4. 4.5      정답 : [ 1 ]      정답률 : 80%

11. 압력 강하가 커서 동력 소비(power consumption)가 가장 큰 유량계는?(2017년 12월)      1. 벤튜리 유량계(venturi meter)      2. 오리피스 유량계(orifice meter)      3. 피토관(pitot tube)      4. 로터 유량계(rotameter)      정답 : [ 2 ]      정답률 : 56%

12. 21°C의 물 100 g이 들어 있는 일정 압력 열량계에 무게가 40 g인 87°C의 납 덩어리를 넣은 후 평형 상태에 도달 하였을 때, 물의 온도가 22°C였다면 납 덩어리의 비열[J/gㆍ℃]은? (단, 주어진 계는 고립계이며 열량계의 열용량은 무시하고, 물의 비열은 4.18 J/gㆍ℃로 하며, 계산결과는 소수점 셋째자리에서 반올림한다)(2011년 06월)      1. 0.16      2. 0.13      3. 0.44      4. 2.46      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

13. 유체가 흐르는 방향과 반대 방향으로의 흐름이 발생하는 것을 방지하기 위한 밸브는?(2021년 06월)      1. 게이트밸브      2. 글로브밸브      3. 체크밸브      4. 볼밸브      정답 : [ 3 ]      정답률 : 65%

14. 용질 A가 녹아 있는 수용액 100L로부터 A를 추출하기 위해 5L의 순수한 용매 S를 사용한다. 한 개의 이상단(ideal stage)에서 추출 후, S 상에서 A의 질량농도/물 상에서 A의 질량농도＝60일 때, 초기 수용액에 녹아 있는 A의 양 중에서 용매 S로 추출되는 A의 양의 질량분율[%]은? (단, 물과 용매 S는 서로 불용성이고, 추출 전후의 물 상과 용매 S 상의 부피변화는 없다)(2023년 06월)      1. 60      2. 65      3. 70      4. 75      정답 : [ 4 ]      정답률 : 27%

15. A→B 반응에 대한 속도식이 －r＝kCA2로 주어져 있다. 이 반응이 정용회분식 반응기에서 90%의 전환율에 도달하기 위해 필요한 시간[min]은? (단, A의 초기농도 CA0＝2 mole /ℓ이고, 반응속도상수 k ＝0.01ℓ/ mole sec이다)(2012년 05월)      1. 2.5      2. 5.0      3. 7.5      4. 10      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

16. 다음은 흐름 단면이 원형인 관을 통해 흐르는 비압축성 유체의 속도 분포식이다. 이 유체의 평균 속도[m/s]는? (단, u는 유체의 속도, R은 관의 내반경, r은 관의 중심에서부터 반경 방향 거리이다)(2016년 06월)           1. 5      2. 10      3. 15      4. 20      정답 : [ 2 ]      정답률 : 72%

17. 비압축성 뉴튼 유체 A가 중심 유속이 4 m⋅s-1인 정상상태의 완전발달흐름으로 단면적 1 m2인 원통형 도관 내부를 층류로 흐를 때, 유체 A의 부피 유속[m3⋅s-1]은?(2021년 06월)      1. 0.5      2. 2      3. 4      4. 6      정답 : [ 2 ]      정답률 : 36%

18. 피스톤 주위의 압력이 0일 때 피스톤이 팽창 운동을 하면서 20kJ의 열을 주위로 방출하였다. 이 때 피스톤 내부 에너지의 변화는?(2017년 12월)      1. 변화 없음      2. 20kJ 증가      3. 20kJ 감소      4. 40kJ 증가      정답 : [ 3 ]      정답률 : 95%

19. 총 외부 표면적이 100ft2인 향류(countercurrent)이중관 열교환기 내에서 유체 A가 질량 유속 10,000lb/h로 흐르며 200°F에서 100°F로 냉각된다. 냉각을 위해 50°F인 유체 B가 5,000lb/h의 유속으로 열교환기에 주입될 경우 대수평균온도차(log mean temperature difference)[°F]는? (단, 유체 A와 B의 열용량은 각각 0.5Btu/(lbㆍ°F), 0.8Btu/(lbㆍ°F)이며 ln2＝0.7, 대수평균온도차 값은 소수점 첫째 자리에서 반올림한다)(2016년 06월)      1. 36      2. 48      3. 60      4. 72      정답 : [ 1 ]      정답률 : 67%

20. 기공(pore)에서의 확산도는 기체에서의 확산도와 작은 기공에서의 확산도(Knudsen 확산)의 상관관계(1/Dpore＝1/DAB＋1/DK)로 나타낸다. 공기 중의 A기체의 확산도는 0.02 cm2/s이고 Knudsen 확산도는 0.005 cm2/s일 때 기공에서의 A기체의 확산도[cm2/s]는?(2009년 05월)      1. 0.003      2. 0.004      3. 0.015      4. 0.025      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

정 답 지

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1. 농도에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(2020년 06월)      1. 질량농도는 단위 부피의 용액에 들어있는 용질의 질량이다.      2. 1ppb는 1000ppm이다.      3. 몰농도는 용액 1L에 들어있는 용질의 몰수다.      4. 몰랄농도는 용매 1kg당 용질의 몰수다.      정답 : [ 2 ]      정답률 : 75%       <문제 해설> 1ppm=1000ppb [해설작성자 : 최동춘]

2. 유체의 흐름을 층류와 난류로 구분하는 데 사용하는 무차원 수는?(2023년 06월)      1. Reynolds수      2. Biot수      3. Nusselt수      4. Sherwood수      정답 : [ 1 ]      정답률 : 90%

3. 연속식 반응기와 비교할 때 회분식 반응기의 특징으로 옳지 않은 것은?(2020년 06월)      1. 소량 다품종 제품의 생산에 적합하다.      2. 반응기가 닫혀 있어 운전 중에는 유입과 유출 흐름이 없다.      3. 장치비가 적게 들고 조업에 융통성이 있다.      4. 운전정지 시간이 짧다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 45%

4. 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)(2017년 06월)      1.      2.      3.      4.      정답 : [ 1 ]      정답률 : 77%

5. 단면적이 A로 동일한 두 개의 층으로 구성된 단열 벽체의 열전달에 대한 총괄 열전달저항은 2K/W이다. 첫 번째 층의 두께는 0.25m이고 열전도도는 2.5W/mㆍK이며, 두 번째 층의 두께는 0.2m이고 열전도도가 0.2W/mㆍK일 때 벽체의 단면적(A)[m2]은?(2017년 12월)      1. 0.20      2. 0.55      3. 1.00      4. 1.75      정답 : [ 2 ]      정답률 : 71%

6. 혼합물 내의 확산에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?(2017년 12월)      1. 확산의 가장 주된 원인은 농도 구배(gradient)이다.      2. 몰 플럭스(molar flux)는 단위 면적당 단위 시간당 몰수로 표시한다.      3. 일반적으로 기체의 확산도(diffusivity)가 액체의 확산도보다 크다.      4. mol/s는 확산도의 단위이다.      정답 : [ 4 ]      정답률 : 75%

7. 다음 그림과 같이 지름이 10in.인 실린더 관 내에서 비압축성 액체가 흐르고 있다. 지름 2in.인 작은 jet관이 고속의 액체를 배출하기 위해 관 중앙에 설치되어 있다. A지점에서의 두 평균 속도(VA와 VJ)를 사용하여 멀리 떨어진 B지점에서의 액체 평균 속도(VB)를 나타낸 식은?(2017년 06월)          1. VB＝0.2VJ＋0.8VA      2. VB＝0.02VJ＋0.98VA      3. VB＝0.04VJ＋0.64VA      4. VB＝0.04VJ＋0.96VA      정답 : [ 4 ]      정답률 : 80%

8. 0.5mm의 간격으로 놓여 있는 두 개의 평행한 판 사이에 점도가 1.0×10-3Nㆍs/m2인 뉴턴 유체(Newtonian fluid)가 채워져 있다. 위쪽 판을 2m/s의 속도로 이동시킬 때, 전단응력[N/m2]은?(2018년 05월)          1. 2      2. 4      3. 6      4. 8      정답 : [ 2 ]      정답률 : 88%

9. 성분 A, B로 구성된 이성분 혼합물이 x축 방향으로만 이동하고 있다. A, B 성분들의 밀도는 각각 ρA＝1.5g/cm3, ρB＝1.0g/cm3이며 속도는 각각 vA,x＝2m/s, vB,x＝－0.5m/s이다. Fick의 법칙에 의한 성분 A의 질량 플럭스[g/cm2ㆍs]는?(2016년 06월)      1. 150      2. 200      3. 250      4. 300      정답 : [ 1 ]      정답률 : 54%

10. 어떤 비압축성 액체가 단면적이 일정한 수평 원관을 흐를 때, 레이놀즈(Reynolds) 수에 따른 유체의 압력강하△P/L()와 유속()의 관계는 다음과 같다. 지름이 10cm인 수평 원관을 밀도 0.85gㆍcm－3인 액체가 5cmㆍs－1의 속도로 흐르며, 액체의 점도가 5cP이다. 이때, 부피유속을 두 배로 증가시키면 압력강하는 몇 배가 되겠는가? (단, L은 배관의 길이, 1cP＝0.001Paㆍs 이다)(2019년 06월)      1. 2.0      2. 3.5      3. 4.0      4. 4.5      정답 : [ 1 ]      정답률 : 80%

11. 압력 강하가 커서 동력 소비(power consumption)가 가장 큰 유량계는?(2017년 12월)      1. 벤튜리 유량계(venturi meter)      2. 오리피스 유량계(orifice meter)      3. 피토관(pitot tube)      4. 로터 유량계(rotameter)      정답 : [ 2 ]      정답률 : 56%

12. 21°C의 물 100 g이 들어 있는 일정 압력 열량계에 무게가 40 g인 87°C의 납 덩어리를 넣은 후 평형 상태에 도달 하였을 때, 물의 온도가 22°C였다면 납 덩어리의 비열[J/gㆍ℃]은? (단, 주어진 계는 고립계이며 열량계의 열용량은 무시하고, 물의 비열은 4.18 J/gㆍ℃로 하며, 계산결과는 소수점 셋째자리에서 반올림한다)(2011년 06월)      1. 0.16      2. 0.13      3. 0.44      4. 2.46      정답 : [ 1 ]      정답률 : 알수없음

13. 유체가 흐르는 방향과 반대 방향으로의 흐름이 발생하는 것을 방지하기 위한 밸브는?(2021년 06월)      1. 게이트밸브      2. 글로브밸브      3. 체크밸브      4. 볼밸브      정답 : [ 3 ]      정답률 : 65%

14. 용질 A가 녹아 있는 수용액 100L로부터 A를 추출하기 위해 5L의 순수한 용매 S를 사용한다. 한 개의 이상단(ideal stage)에서 추출 후, S 상에서 A의 질량농도/물 상에서 A의 질량농도＝60일 때, 초기 수용액에 녹아 있는 A의 양 중에서 용매 S로 추출되는 A의 양의 질량분율[%]은? (단, 물과 용매 S는 서로 불용성이고, 추출 전후의 물 상과 용매 S 상의 부피변화는 없다)(2023년 06월)      1. 60      2. 65      3. 70      4. 75      정답 : [ 4 ]      정답률 : 27%

15. A→B 반응에 대한 속도식이 －r＝kCA2로 주어져 있다. 이 반응이 정용회분식 반응기에서 90%의 전환율에 도달하기 위해 필요한 시간[min]은? (단, A의 초기농도 CA0＝2 mole /ℓ이고, 반응속도상수 k ＝0.01ℓ/ mole sec이다)(2012년 05월)      1. 2.5      2. 5.0      3. 7.5      4. 10      정답 : [ 3 ]      정답률 : 알수없음

16. 다음은 흐름 단면이 원형인 관을 통해 흐르는 비압축성 유체의 속도 분포식이다. 이 유체의 평균 속도[m/s]는? (단, u는 유체의 속도, R은 관의 내반경, r은 관의 중심에서부터 반경 방향 거리이다)(2016년 06월)           1. 5      2. 10      3. 15      4. 20      정답 : [ 2 ]      정답률 : 72%

17. 비압축성 뉴튼 유체 A가 중심 유속이 4 m⋅s-1인 정상상태의 완전발달흐름으로 단면적 1 m2인 원통형 도관 내부를 층류로 흐를 때, 유체 A의 부피 유속[m3⋅s-1]은?(2021년 06월)      1. 0.5      2. 2      3. 4      4. 6      정답 : [ 2 ]      정답률 : 36%

18. 피스톤 주위의 압력이 0일 때 피스톤이 팽창 운동을 하면서 20kJ의 열을 주위로 방출하였다. 이 때 피스톤 내부 에너지의 변화는?(2017년 12월)      1. 변화 없음      2. 20kJ 증가      3. 20kJ 감소      4. 40kJ 증가      정답 : [ 3 ]      정답률 : 95%

19. 총 외부 표면적이 100ft2인 향류(countercurrent)이중관 열교환기 내에서 유체 A가 질량 유속 10,000lb/h로 흐르며 200°F에서 100°F로 냉각된다. 냉각을 위해 50°F인 유체 B가 5,000lb/h의 유속으로 열교환기에 주입될 경우 대수평균온도차(log mean temperature difference)[°F]는? (단, 유체 A와 B의 열용량은 각각 0.5Btu/(lbㆍ°F), 0.8Btu/(lbㆍ°F)이며 ln2＝0.7, 대수평균온도차 값은 소수점 첫째 자리에서 반올림한다)(2016년 06월)      1. 36      2. 48      3. 60      4. 72      정답 : [ 1 ]      정답률 : 67%

20. 기공(pore)에서의 확산도는 기체에서의 확산도와 작은 기공에서의 확산도(Knudsen 확산)의 상관관계(1/Dpore＝1/DAB＋1/DK)로 나타낸다. 공기 중의 A기체의 확산도는 0.02 cm2/s이고 Knudsen 확산도는 0.005 cm2/s일 때 기공에서의 A기체의 확산도[cm2/s]는?(2009년 05월)      1. 0.003      2. 0.004      3. 0.015      4. 0.025      정답 : [ 2 ]      정답률 : 알수없음

정 답 지

1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
②	①	④	①	②	④	④	②	①	①
11	12	13	14	15	16	17	18	19	20
②	①	③	④	③	②	②	③	①	②

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