화공기사 2016년 4회 기출 풀이(26번,27번,28번,29번,30번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 26번, 27번, 28번, 29번, 30번

26. 이상기체에서 단열공정(adiabatic process)에 대한 관계를 옳게 나타낸 것은?

(단, K 는 비열비이다.)

 ① 

② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

----------------------------------------------------------------------------------------------------

27. Hess 의 법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?

 ① 정압하에서 열(Qp)을 추산하는 데 무관한 법칙이다.

 ② 경로함수의 성질을 이용하는 법칙이다.

 ③ 상태함수의 변화치를 추산하는데 이용할 수 없는 법칙이다.

 ④ 엔탈피 변화는 초기 및 최종상태에만 의존한다.

정답 : 4번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

헤스의 법칙은 엔탈피의 변화는 초기상태와 최종상태 사이의 경로에 무관하다는 법칙이다.

1번 : dH=CpdT가 이상기체일 때 성립하고, 정압하에서 엔탈피변화는 Qp 와 같다.

즉, 엔탈피 변화로부터 Qp를 구할 수 있기 때문에 관계가 있다.

2번 : 상태함수의 성질을 이용하는 법칙이다.

3번 : 이용할 수 있다.

4번 : 엔탈피는 상태 함수이고 옳은 설명이다.

----------------------------------------------------------------------------------------------------

28. 혼합물인 공기의 조성은 질소(N2) 79mol%, 산소(O2) 21mol%이다. 공기를 이상기체로 가정했을 때 질소의 질량분율은 얼마인가?

 ① 0.325

 ② 0.531

 ③ 0.767

 ④ 0.923

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

그냥 산소의 질량 분율 0.232 를 외우고 있으면 1-0.232 = 0.768 구할 수 있는 문제이다.

다음과 같이 계산할 수도 있다.

0.79mol * 28g/mol / (0.79mol * 28g/mol + 0.21mol * 32g/mol) = 0.767

----------------------------------------------------------------------------------------------------

29. 다음 중 가장 낮은 압력을 나타내는 것은?

 ① 760mmHg

 ② 101.3kPa

 ③ 14.2psi

 ④ 1bar

정답 : 3번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

1bar = 1atm = 1kgf/cm2 이라고 대충 외우고 있던 나에게 어려운 문제였다. 

1번 : 1atm

2번 : 1atm

3번 : 14.2/14.7 atm = 0.9660 atm (14.7psi = 1atm)

4번 : 1bar = 100000Pa = (100000/101325) atm = 0.9869 atm

----------------------------------------------------------------------------------------------------

30. 1atm, 25℃ 에서 상대습도가 50% 인 공기 1㎥ 중에 포함되어 있는 수증기의 양은?

(단, 25℃ 에서의 수증기압은 24mmHg 이다.)

 ① 11.6g

 ② 12.5g

 ③ 28.8g

 ④ 51.5g

정답 : 1번

----------------------------------------------------------------------------------------------------

상대습도가 50%이므로, 수증기분압은 24*0.5 = 12mmHg 이다.

PV=nRT 에서 1atm * 1000L = n * 0.0821 * 298K

n = 40.873 mol (1㎥ 공기의 몰 수) 

40.873 mol 의 공기(수분을 포함한) 중에 12/760이 수증기이다.

40.873 * 12/760 = 0.645 mol

0.645mol * 18g/mol = 11.62 g

----------------------------------------------------------------------------------------------------