화공기사 2018년 2회 기출 풀이(*36번,37번,38번,39번,40번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 38번, 39번, 40번

36. 반경이 R 인 원형파이프를 통하여 비압축성 유체가 층류로 흐를 때의 속도분포는 다음식과 같다. v 는 파이프 중심으로부터 벽쪽으로의 수직거리 r 에서의 속도이며, Vmax 는 중심에서의 최대속도이다. 파이프 내에서 유체의 평균속도는 최대속도의 몇 배인가?

v = Vmax(1-r/R)

 ① 1/2

 ② 1/3

 ③ 1/4

 ④ 1/5

정답 : 2번

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이것 또 깨달음을 주는 문제이다..

지금까지 층류에서 평균속도 = 0.5 Vmax 식을 그냥 외우고만 있었고, 특별히 문제가 없었는데

이 문제를 만나고 문제가 생겼다.

그러면  이 식이 어떻게 나온건지 알아보자.

일단 이 성립한다는 가정에서 나온 식이다. (문제와 다르다.)

첫째로, 유량 Q를 평균속도에 대해 나타내면

둘째로, 유량 Q를 최대속도에 대해 나타내면

(적분은 간단하다.)

두 식을 비교해 보면 

이제 문제로 돌아와보면 우리가 흔히 보던 것과 다르게 속도분포가 r의 제곱에 비례하는게 아니라

그냥 r에 비례한다고 제시했다.

위 방법대로 U(r) 만 바꿔서 똑같이 유도해 보면

 이라는 결론이 나온다.

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37. 혼합에 영향을 주는 물리적 조건에 대한 설명으로 옳지 않은 것은?

 ① 섬유상의 형상을 가진 것은 혼합하기가 어렵다.

 ② 건조분말과 습한 것의 혼합은 한 쪽을 분할하여 혼합한다.

 ③ 밀도차가 클 때는 밀도가 큰 것이 아래로 내려가므로 상하가 고르게 교환되도록 회전방법을 취한다.

 ④ 액체와 고체의 혼합·반죽에서는 습윤성이 적은 것이 혼합하기 쉽다.

정답 : 4번

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이건 딱히 공부해서 푼 건 아니고.. 상식 선에서.. 틀리면 어쩔 수 없고..

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38. 원심 펌프의 장점에 대한 설명으로 가장 거리가 먼 것은?

 ① 대량 유체 수송이 가능하다.

 ② 구조가 간단하다.

 ③ 처음 작동 시 Priming 조작을 하면 더 좋은 양정을 얻는다.

 ④ 용량에 비해 값이 싸다.

정답 : 3번

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화학 공장에 가면 아마도 제일 많은 펌프가 원심 펌프가 아닐까?

Priming은 운전 전에 미리 유체를 펌프안에 채워놓는 작업이라고 보면 되고,

Priming을 해서 더 좋은 양정을 얻는게 아니고..

안했을 때 펌핑에 문제가 생길 수 있다고 보는게 맞는 것 같다.

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39. 전압이 1atm 에서 n-헥산과 n-옥탄의 혼합물이 기-액 평형에 도달하였다. n-헥산과 n-옥탄의 순성분 증기압이 1025mmHg 와 173mmHg 이다. 라울의 법칙이 적용될 경우 n-헥산의 기상 평형 조성은 약 얼마인가?

 ① 0.93

 ② 0.69

 ③ 0.57

 ④ 0.49

정답 : 1번

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x : 헥산의 액상 몰분율, y : 헥산의 기상 몰분율

이라고 하면 라울의 법칙에 따라 아래 두 식 성립

1025*x + 173*(1-x) = 760

x = 0.689

1025*x = 760*y

y = 0.929

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40. 상계점(plait point)에 대한 설명 중 틀린 것은?

 ① 추출상과 추잔상의 조성이 같아지는 점

 ② 분배곡선과 용해도곡선과의 교점

 ③ 임계점(critical point)으로 불리기도 하는 점

 ④ 대응선(tie-line)의 길이가 0 이 되는 점

정답 : 2번

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https://for-freeedom.tistory.com/19 

추출에 대한 자세한 설명!

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