화공기사 2017년 4회 기출 풀이(6번,7번,8번,9번,10번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 6번, 8번, 10번

6. 압력이 일정한 정지상태의 닫힌 계(Closed system)가 흡수한 열은 다음 중 어느 것의 변화량과 같은가?

 ① 온도

 ② 운동에너지

 ③ 내부에너지

 ④ 엔탈피

정답 : 4번

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이상기체일 때 (이상기체란 말은 없지만..) dH = CpdT 식이 성립한다.

https://for-freeedom.tistory.com/10 (정압열용량은 압력이 일정할 때만 쓸 수 있을까?)

그리고 정압일 때  dH = dQ = CpdT 가 성립한다.

즉, 문제의 조건에서 열과 엔탈피 변화가 같다.

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7. 다음의 반응식과 같이 이 진공에서 부분적으로 분해할 때 자유도수는?

 ① 0

 ② 1

 ③ 2

 ④ 3

정답 : 2번

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F = C - P + 2 - r - s

C=3 (성분 3가지)

P=2 (고체, 기체, 부분적으로 분해하니까 고체가 남아있다.)

r=1 (독립적인 화학평형식, 부분적으로 분해)

s=1

(이 특별조건 부분에 대해 말이 많은데 나도 개념이 없다..

단순히 문제 푸는 정도에서는..

두 종류의 기체로 분해되었다는 게 포인트인 것 같다.

(고체와 기체로 분해되면 특별조건은 없다.)

등몰조건이라 해서 등몰의 기체로 분해되면 s=1 이라고들 하는데..

내 생각엔 기체로 분해되는 게 중요한거지 등몰인 건 중요치 않은 것 같다..

F=1

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8. 유체의 등온압축률(isothermal compressibility, κ)은 다음과 같이 정의된다. 

다음 중 이상기체의 등온압축률을 옳게 나타낸 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 2번

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V=nRT/P 에서 온도 T가 일정할 때 P에 대해 미분하면

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9. 기체의 퓨개시티 계수 계산을 위한 방법으로 가장 거리가 먼 것은?

 ① 포인팅(Poynting)방법

 ② 펭-로빈슨(Peng-Robinson) 방법

 ③ 비리얼(Virial) 방정식

 ④ 일반화된 압축인자의 상관관계 도포

정답 : 1번

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대충 압축인자가 나오니 보기에서 상태방정식 들을 제끼면 포인팅 방법이란게 남는다....

검색해보니 Poynting factor라는 게 퓨개시티 관련해서 나오긴 하는데

액상의 증기압을 실제에 맞게 보정해주는 뭐 그런 인자라고 한다.. 외우고 넘어가자.

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10. 압력 240kPa 에서 어떤 액체의 상태량이 는 0.00177㎥/kg, 는 0.105㎥/kg, 는 181kJ/kg, 는 496kJ/kg 일 때 이 압력에서의 는 약 몇 kJ/kg 인가?

(단, V 는 비체적, U 는 내부에너지, H 는 엔탈피, 하첨자 f 는 포화액, g 는 건포화증기를 나타내고 는 이다.)

 ① 24.8

 ② 290.2

 ③ 315.0

 ④ 339.8

정답 : 2번

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 즉, 내부에너지의 차이를 구하라고 한다.

H = U + PV

ΔH = ΔU + Δ(PV)

ΔU = ΔH - Δ(PV)

 = - - PΔV (압력 일정)

 = - - P(-)

 = 496 kJ/kg - 181 kJ/kg - 240kPa*(0.105 ㎥/kg - 0.00177 ㎥/kg)

 단위는 손볼 필요가 없으니 그대로 계산하면 된다.

 = 290.2248 kJ/kg

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