화공기사 2017년 1회 기출 풀이(26번,27번,28번,29번,30번)

* 합격을 위해 맞춰야할 문제 : 26번, 27번, 28번, 29번, 30번

26. 지하 220m 깊이에서부터 지하수를 양수하여 20m 높이에 가설된 물탱크에 15kg/s의 양으로 물을 올리고 있다. 이 때 위치 에너지(potential energy)의 증가분(△Ep)은 얼마인가?

 ① 35280J/s

 ② 3600J/s

 ③ 3250J/s

 ④ 205J/s

정답 : 1번

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위치에너지 = mgh

15 * 9.8 * (220+20) = 35280

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27. 1mol% 에탄을 함유한 기체가 20℃, 20atm 에서 물과 접촉할 때 용해된 에탄의 몰분율은?

(단, 탄수화물은 비교적 물에 녹지 않으며 에탄의 헨리상수는 2.63×10^4 atm/몰분율 이다.)

 ① 7.6×10^(-6)

 ② 6.3×10^(-5)

 ③ 5.4×10^(-5)

 ④ 4.6×10^(-6)

정답 : 1번

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헨리의 법칙을 사용하라고 한다.

P=CH (어떻게 외우고 있던 상관없다.)

20atm * 0.01 = x * 2.63*10^4 (atm/몰분율)

x = 7.605*10^(-6)

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28. 공기의 O2와 N2의 몰%는 각각 21.0과 79.0 이다. 산소와 질소의 질량비(O2/N2)는 약 얼마인가?

 ① 0.102

 ② 0.203

 ③ 0.303

 ④ 0.401

정답 : 3번

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계산해도되지만 공기 중 산소의 질량분율을 외우고 있는 것이 좋다.

0.232 인데, 나머지를 질소라고 하면 질소의 질량분율은 1-0.232 = 0.768

0.232/0.768 = 0.302

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29. 100℃, 765mmHg 에서 기체 혼합물의 분석값이 CO2 8vol%, O2 12vol%, N2 80vol% 이었다. 이 때 CO2 분압은 약 몇 mmHg 인가?

 ① 14.1

 ② 31.1

 ③ 61.2

 ④ 107.5

정답 : 3번

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765 * 0.08 = 61.2

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30. C2H4 40kg 을 연소기키기 위해 800kg 의 공기를 공급하였다. 과잉공기 백분율은 약 몇 % 인가?

 ① 45.2

 ② 35.2

 ③ 25.2

 ④ 12.2

정답 : 2번

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반응식을 쓰면,

C2H4의 분자량 : 28g/mol

(40/28) * 3 * (100/21) = 20.408 kmol 이 이론공기량이다.

(800/29) = 27.586 kmol 이 공급되었으므로,

(27.586-20.408)/20.408 *100% = 35.172%

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