화공기사 2016년 1회 기출 풀이(36번,*37번,38번,39번,*40번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 36번, 38번, 39번

36. 흡수 충전탑에서 조작선(operating line)의 기울기를 이라 할 때 틀린 것은?

 ① 의 값이 커지면 탑의 높이는 짧아진다.

 ② 의 값이 작아지면 탑의 높이는 길어진다.

 ③ 의 값은 흡수탑의 경제적인 운전과 관계가 있다.

 ④ 의 최소값은 흡수탑 하부에서 기액간의 농도차가 가장 클 때의 값이다.

정답 : 4번

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

조작선은 잘 모르는데 액기비는 알고있다..

L/V 가 액기비(액체/기체 비)인데

액기비가 클수록 기체로부터 원하는 물질을 잘 흡수하지만

액체를 공급하는 데 동력이 많이 소모되는 단점이 있다.

1번 : 액기비가 클수록 흡수를 잘 하기 때문에 탑이 짧아도 괜찮다고 접근하면 되겠다.

2번 : 1번과 반대이다.

3번 : 액기비가 크면 경제적으로 안좋다.

4번 : 잘 모르겠다.

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

37. 퍼텐셜 흐름(potential flow)에 대한 설명이 아닌 것은?

 ① 이상유체(ideal fluid)의 흐름이다.

 ② 고체 벽에 인접한 유체층에서의 흐름이다.

 ③ 비회전흐름(irrotational flow)이다.

 ④ 마찰이 생기지 않은 흐름이다.

정답 : 2번

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

포텐셜 흐름이란 압축성, 점성, 회전성 의 세가지 성질이 모두 무시되는

이상유체의 흐름을 말한다.

고체 벽에 인접한 유체층에서의 흐름에서는 점성이 고려된다.

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

38. 무차원 항이 밀도와 관계없는 것은?

 ① 레이놀즈(Reynolds)수

 ② 너셀(Nusselt)수

 ③ 슈미트(Schmidt)수

 ④ 그라쇼프(Grashof)수

정답 : 2번

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

1번 : ρuD/μ

2번 : hD/k

3번 : μ/ρD (여기서 D는 확산계수)

4번 : 복잡복잡..밀도에 관계됨..

너셀수, 프란틀수는 반드시 외우고 알도록하자.

그러면 화공기사 수준의 무차원수 문제는 거의 해결가능하다.

(이 문제도 넛셀 수 까지만 알아도 답을 고를 수 있다.)

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

39. 3중 효용관의 첫 증발관에 들어가는 수증기의 온도는 110℃ 이고 맨 끝 효용관에서 용액의 비점은 53℃ 이다. 각 효용관의 총괄 열전달계수 (W/㎡·℃ )가 2500, 2000, 1000 일 때 2효용관액의 끓는점은 약 몇 ℃ 인가?

(단, 비점 상승이 매우 작은 액체를 농축하는 경우이다.)

 ① 73

 ② 83

 ③ 93

 ④ 103

정답 : 2번

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

31번 문제와 비슷한 느낌으로 풀면 된다.

Q/A = UΔT

첫번째 효용관 비점을 T1, 두번째 효용관 비점을 T2라 하면,

2500(110-T1) = 2000(T1-T2) = 1000(T2-53)

연립해서 풀면

T1 = 98 ℃

T2 = 83 ℃

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

40. HETP에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

 ① “Height Equivalent to a Theoretical plate“를 말한다.

 ② HEPT의 값이 1m 보다 클 때 단의 효율이 좋다.

 ③ (충전탑의 높이 : Z) / (이론 단위수 : N)이다.

 ④ 탑의 한 이상단과 똑같은 작용을 하는 충전탑의 높이이다.

정답 : 2번

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

HETP(Height Equivalent to a Theoretical Plate)

 : 탑의 한 이상단과 똑같은 일을 하는 높이

HETP * 이론단수 = 충전탑 높이

하나의 이상단과 같은 일을 할 수 있는 높이니까 작을수록 효율이 좋을 것이다.

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