화공기사 2022년 1회 기출 풀이(51번,52번,53번,54번,55번)

* 51번~55번

51. 25℃에서 벤젠이 bomb 열량계 속에서 연소되어 이산화탄소와 물이 될 때 방출된 열량을 실험으로 재어보니 벤젠 1 mol 당 780890 cal였을 때, 25℃에서의 벤젠의 표준연소열(cal)은?

 ( 단, 반응식은 다음과 같으며 이상기체로 가정한다.)

 ① -781778

 ② -781588

 ③ -781201

 ④ -780003

 

정답 : 1번

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15년 2회 28번 문제

https://for-freeedom.tistory.com/227

화공기사 2015년 2회 기출 풀이(26번,27번,28번,29번,30번)

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52. 101kPa에서 물 1 mol을 80℃에서 120℃까지 가열할 때 엔탈피 변화(kJ)는?

 (단, 물의 비열은 75.0 J/mol·K, 물의 기화열은 47.3 kJ/mol, 수증기의 비열은 35.4 J/mol·K이다.)

 ① 40.1

 ② 46.0

 ③ 49.5

 ④ 52.1

 

정답 : 3번

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대기압으로 주어졌으니 100℃ 에서 끓는 일반적인 상황이다.

80℃ ~ 100℃ 구간은 물의 비열을 가지고 계산,

75.0 J/mol·K * (100℃-80℃) = 1500J/mol = 1.5 kJ/mol

끓을 때 기화열,

47.3 kJ/mol

100℃ ~ 120℃ 구간은 수증기의 비열을 가지고 계산,

35.4 J/mol·K * (120℃-100℃) = 708J/mol = 0.708 kJ/mol

1.5 + 47.3 + 0.708 = 49.508 kJ/mol

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53. Hess의 법칙과 가장 관련이 있는 함수는?

 ① 비열

 ② 열용량

 ③ 엔트로피

 ④ 반응열

 

정답 : 4번

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헤스의 법칙 

화학 반응이 일어날 때, 처음 상태와 나중 상태가 같으면

반응 경로에 관계 없이 반응열의 총합은 항상 일정하다.

※ 네이버 학생백과, Basic 고교생을 위한 화학 용어사전

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54. 1atm에서 포름알데히드 증기의 내부에너지(U; J/mol)가 아래와 같이 온도(t; ℃)의 함수로 표시될 때, 0℃에서 정용열용량(J/mol·℃)은?

$U=25.96 t+0.02134 t^{2}$

 ① 13.38

 ② 17.64

 ③ 21.42

 ④ 25.96

 

정답 : 4번

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\( C_{V}=\left(\frac{\partial U}{\partial T}\right)_{V} \)

주어진 U를 T에 관해 미분해야하는데

T = t + 273 란 관계를 생각해보긴 해야한다.

계산의 편리함을 위해 약간의 수학적 방법을 쓰면,

dU/dT = dU/dt  *  dt/dT 에서

dT/dt = d(t+273)/dt = 1 이므로,

dU/dT = dU/dt 이다.

dU/dt = 0.04268t + 25.96

t = 0 (0℃)을 대입하면, 25.96

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55. 터빈을 운전하기 위해 2kg/s의 증기가 5atm, 300℃에서 50m/s로 터빈에 들어가고 300m/s 속도로 대기에 방출된다. 이 과정에서 터빈은 400kw의 축일을 하고 100kJ/s 열을 방출하였다고 할 때, 엔탈피 변화(kW)는?

 ① 212.5

 ② -387.5

 ③ 412.5

 ④ -587.5

 

정답 : 4번

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15년 2회 25번과 같은 문제이다.

https://for-freeedom.tistory.com/226

화공기사 2015년 2회 기출 풀이(21번,22번,23번,*24번,25번)

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