화공기사 2017년 2회 기출 풀이(1번,2번,3번,4번,5번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 2번, 3번, 4번, 5번

1. 화학 평형상태에서 CO, CO2, H2, H2O 및 CH4로 구성되는 기상계에서 자유도는?

 ① 3

 ② 4

 ③ 5

 ④ 6

정답 : 2번

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사실 자유도 문제는 존재하는 문제를 모두 풀어서 외우다시피 하는 게 마음이 편하다.

(다 맞추고 싶다면)

반응식을 생각나는 대로 써보자.

(어려운 거 안다. 나도 제대로 썼는지 모르겠다.)

CO + 1/2 O2 → CO2   ...①

H2 + 1/2 O2 → H2O   ...②

CO + H2 → C + H2O   ...③

C + 2H2 → CH4   ...④

적당히 쓰고 식을 조합하여 문제에 주어지지 않은 분자를 제거하자.

①-② : CO + H2O ↔ CO2 + H2

③+④ : CO+3H2 ↔ CH4 + H2O

식이 2개다.

F = C - P + 2 - r - s 에서

C = 5 (화학종 수)

P = 1 (상의 수, 기상계 하나)

r = 2 (독립적인 화학평형식의 수)

s = 0 (특별조건 해당없음)

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2. 다음 중 이상기체에 대한 특성식과 관련이 없는 것은?

(단, Z : 압축인자, : 정압비열, : 정적비열, U : 내부에너지, R : 기체상수, P : 압력, V : 부피, T : 절대온도, n : 몰 수)

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 2번

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1번 : 이상기체에서 압축인자 Z = 1 이다.

2번 : 

3번 : 온도가 일정할 때 내부에너지 변화는 없다. 내부에너지는 온도만의 함수이다.

4번 : 이상기체 상태방정식

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3. 다음 열역학 관계식 중 옳지 않은 것은?

 ① 

 ② 

 ③ 

 ④ 

정답 : 4번

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딱 보니 맥스웰 식이다. 맥스웰 식은 수단과 방법을 가리지 말고 외우자.

(-)가 붙어야 한다.

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4. 주울-톰슨(Joule-Thomson)팽창과 엔트로피와의 관계를 옳게 설명한 것은?

 ① 엔트로피와 관련이 없다.

 ② 엔트로피가 일정해진다.

 ③ 엔트로피가 감소한다.

 ④ 엔트로피가 증가한다.

정답 : 4번

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줄톰슨 팽창은 엔탈피가 일정한 과정이다.

그리고 비가역과정이다. 따라서 엔트로피는 증가한다.

줄톰슨 팽창에 관한 자세한 설명은 아래 링크를 참고하자.

https://for-freeedom.tistory.com/65

참고로 가역 단열과정은 엔트로피가 일정한 과정이다.

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5. “액체혼합물 중의 한 성분이 나타내는 증기압은 그 온도에 있어서 그 성분이 단독으로 존재할 때의 증기압에 그 성분의 몰분율을 곱한 값과 같다.” 이것은 누구의 법칙인가?

 ① 라울(Raoult)의 법칙

 ② 헨리(Henry)의 법칙

 ③ 픽(Fick)의 법칙

 ④ 푸리에(Fourier)의 법칙

정답 : 1번

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이거 모르면 안된다.

해설은 생략한다.

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