화공기사 2018년 1회 기출 풀이(36번,*37번,38번,39번,40번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 36번, 38번

36. 다음 단위조작 가운데 침출(leaching)에 속하는 것은?

 ① 소금물 용액에서 소금분리

 ② 식초산 - 수용액에서 식초산 회수

 ③ 금광석에서 금을 회수

 ④ 물속에서 미량의 브롬제거

정답 : 3번

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침출은 고액추출을 말한다.

고액추출에 관한 내용은 아래 링크에 정리했다.

https://for-freeedom.tistory.com/38

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37. 총괄 에너지 수지식을 간단하게 나타내면 다음과 같을 때 α 는 유체의 속도에 따라서 변한다. 유체가 층류일 때 다음 중 α에 가장 가까운 값은?

(단, 는 엔탈피, 는 평균유속, Z는 높이, g는 중력가속도, Q는 열량, 는 일이다.)

 ① 0.5

 ② 1

 ③ 1.5

 ④ 2

정답 : 1번

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베르누이식과도 같다.

화공기사 필답형에서 반드시 알아야되는 식인데 보통 α는

α*(v^2/2g) (층류 : α=2, 난류 : α=1)

로 속도두를 보정해주는 인자이다.

그런데 이 문제에서는 헷갈리게 α를 분모에 가져다 놓았다.

층류이므로 역수인 0.5를 골라야 한다.

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38. 오리피스 미터(orifice meter)에 U자형 마노미터를 설치하였고 마노미터는 수은이 채워져 있으며, 그 위의 액체는 물이다. 마노미터에서의 압력차가 15.44kPa이면 마노미터의 읽음은 약 몇 mm인가?

(단, 수은의 비중은 13.6 이다.)

 ① 75

 ② 100

 ③ 125

 ④ 150

정답 : 3번

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15440 Pa = (13600-1000) kg/m3 * 9.8m/s2 * h(m)

h = 0.125m = 125mm

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39. 롤 분쇄기에 상당직경 5cm의 원료를 도입하여 상당직경 1cm로 분쇄한다. 롤 분쇄기와 원료 사이의 마찰계수가 0.34 일 때 필요한 롤의 직경은 몇 cm인가?

 ① 35.1

 ② 50.0

 ③ 62.3

 ④ 70.1

정답 : 4번

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이 내용도 몇번 공부했는데 자주 안보다보니 또 까먹었다.

나올 수 있는 문제에 한계가 있어서 관련 식만 외워주면 되는데..

https://for-freeedom.tistory.com/13   (롤 분쇄기 관련 내용을 간단하게 정리했다.)

롤 분쇄기 관련식은,

2α : 물림각, μ : 마찰계수, R : 롤 반지름

r : 입자 반지름(분쇄 전), d : 롤 사이 거리/2(입자 반지름(분쇄 후))

α=0.3277, cosα=0.9468=(R+0.5)/(R+2.5)

R=35.1, 직경이니까 2배해주면 70.2 되겠다.

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40. 가열된 평판위로 Prandtl 수가 1보다 큰 액체가 흐를 때 수력학적 경계층 두께 와 열전달 경계층 두께 와의 관계로 옳은 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ Prandtl 수만으로는 알 수 없다.

정답 : 1번

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무차원수도 아무리봐도 맨날 까먹는다.

Pr=Cpμ/k=ν/α=운동량전달계수/열전달계수=분자운동확산/열확산=속도경계층두께/열경계층두께

이정도로 정리되겠다. 대충 속도경계층이랑 수력학적 경계층은 같은 말인듯 하고..

외우기만 잘 외우면 어렵지 않게 풀 수 있다..

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