화공기사 2015년 1회 기출 풀이(16번,17번,18번,19번,20번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 17번, 18번, 20번

16. 열역학 모델을 이용하여 상평형 계산을 수행하려고 할 때 응용 계에 대한 모델의 조합이 적합하지 않은 것은?

 ① 물 속의 이산화탄소의 용해도 : 헨리의 법칙

 ② 메탄과 에탄의 고압 기·액 상평형 : SRK(Soave/Redlich/Kwong) 상태방정식

 ③ 에탄올과 이산화탄소의 고압 기·액 상평형 : WILSON 식

 ④ 메탄올과 헥산의 저압 기·액 상평형 : NRTL(Non-Random-Two-Liquid)식

정답 : 3번

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1번 : 헨리의 법칙은 용해도가 낮은 이산화탄소-물 경우 잘 성립한다.

2,3,4 번 : 같이 외워보자...답은 3번이다..

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17. 부피팽창율과 등온압축률이 모두 0인 비압축성 유체의 성질이 아닌 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 2번

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부피팽창성 베타와 등온압축성 카파는 반드시 외우고 있어야 하겠다.

말로 식을 풀어보면, 베타는 압력이 일정할 때 온도가 증가함에 따라 부피가 얼마나 증가하는 지..

카파는 온도가 일정할 때 압력이 증가함에 따라 부피가 얼마나 증가하는 지 나타낸다고 할 수 있다.

압력이 증가할수록 압축되어 부피는 작아지니 부호가 (-)이다. 이렇게 생각하면 외우기 쉽죠? Good-

베타와 카파가 0이라고 했으니 4번은 0이 맞다.

맥스웰 식으로부터,

이므로, 1번도 0이 맞다.

맥스웰 식으로부터,

T가 일정한 조건에서 양변을 dP로 나누어주면,

3번도 0이 맞다.

같은 방법으로,

T가 일정한 조건에서 양변을 dP로 나누어주면,

2번은 0 이 아니다.

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18. 평형상태에 대한 설명 중 옳은 것은?

 ① 가 성립한다.

 ② 가 성립한다.

 ③ 이 성립한다.

 ④ 이 성립한다.

정답 : 4번

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평형상태에서 깁스에너지는 최소이다.

U 자형의 그래프를 생각하면 되는데,

최소점에서 미분값은 0이다. 

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19. 크기가 동일한 3개의 상자 A, B, C 에 상호작용이 없는 입자 10개가 각각 4개, 3개, 3개씩 분포되어 있고, 각 상자들은 막혀 있다. 상자들 사이의 경계를 모두 제거하여 입자가 고르게 분포되었다면 통계 열역학적인 개념의 엔트로피 식을 이용하여 경계를 제거하기 전후의 엔트로피변화량은 약 얼마인가?

(단, k 는 Boltzmann 상수이다.)

 ① 8.343k

 ② 15.324k

 ③ 22.321k

 ④ 50.024k

정답 : 1번

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생각할 수 있는 식이 단연 이것뿐이다..

S=kln4200=8.343k

예전엔 그냥 위처럼 풀면 되는 줄 알았는데 19년 1회 8번을 풀다가 다시 생각해보니..

이렇게 쓰는 게 맞지 않나?

그러면

이렇게 쓰는 게 맞지 않나? 그런데 이러면 분수꼴 팩토리얼이 나오고

이러나 저러나 답과는 거리가 멀어지는 것 같다..

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20. 그림과 같은 공기표준 오토사이클의 효율을 옳게 나타낸 식은?

(단, a 는 압축비 이고, r 은 비열비(Cp/Cv) 이다.)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 4번

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공기표준 오토사이클과 가스터빈 사이클 의 효율 식은 암기하고 있으면

한문제씩 맞출 수 있긴 하다.

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