[화공직] 24년 한국가스안전공사 필기 복원-1(24.4.28 시험)

1. 다음 중 차원이 다른 것은?

① lbm · ft2 · s-2

② N · m

③ lbf · ft 

④ kg · m ·s-2

⑤ W · s

 

 

 

익숙하지 않은 단위들이 있지만, 차원이므로 알고 있으면 쉽다

2번과 5번은  J이므로 일의 단위이다

4번이 J이 되려면  kg · m2 ·s-2 여야 하므로 정답은 여기까지 해서 4번이 된다

J = kg · m2 ·s-2 인 것은 알고 있자!

 

참고로 3번도 힘(lbf) x 길이(ft) 이므로 일의 단위이다

1번은 1J =  kg · m2 ·s-2에 착안하여서

일 = 질량 · 길이2 · 시간-2 이므로 같은 문맥으로 일의 단위이다  

 

정확하게는  gc를 생각하여서

lbf = 32.174 lbm · ft ·s-2이므로 

lbm · ft2 · s-2 = lbf · ft이므로 3번의 차원과 동일하다

 

정답은 ④ kg · m ·s-2

 

 

2. 다음 중 비열비(r)가 가장 작은 것은?

① Ar

② N2

③ H2O

④ Kr

⑤ CO

 

 

 

비열비는 분자의 원자의 개수에 따라 다르다

비열비가 어떤게 각각인지 몰라도 보기를 보면, 3번만 삼원자이다

(1번 & 4번 - 단원자 / 2번 & 5번 - 이원자)

 

원자에 따라 어떤게 비열비가 작은지 몰라도 정답이 되려면 중복이 되면 안된다

그러므로 정답은 3번 

 

단원자의 비열비 1.67

이원자의 비열비 1.4

삼원자의 비열비 1.33

 

정답 ③ H2O

 

 

3. 다음의 열기관에서  Qc를 구하시오

(Th = 1500K, Tc = 500K, W = 1000J)

① 100

② 500

③ 750

④ 1000

⑤ 1500

 

 

 

Qc/Qh = Tc/Th = 500/1500 = 1/3

 

1)  Qh = 3Qc

     W = Qh + Qc = 4Qc = 1000

     Qc = 750

 

2) Qc를 x로 가정, Qh=W-Qc = 1000-x 로 위의 식에 대입

    x/(1000-x) = 1/3

   3x = 1000 - x

   x = 750

 

1)의 방법이 미지수를 대입하는 2)의 방법 보다 빠른 것 같다!

 

 

정답 ③ 750

 

 

 

4. 수은의 몰 증발열은 60kJ/mol,  끓는점은 357℃이다. 수은이 액체에서 기체로의 상전이에 대한 엔트로피는?[J/mol·K]

① 0

② 5.95

③ 10.5

④ 95.2

⑤ 168.1

 

 

 

처음에 문제를 보고, 몰증발열인데 kJ인데 원하는 값은 J이므로 유의해야한다!

 

상변화 시, 엔탈피 변화는 아래와 같다!

대입해보면,

△S = △Hvap/Tb = (60 × 1000J/mol) / (630K) = 6/63 x 10^3 = 100 미만인데 근접한 수치

정답은 4번이다

 

이런 소수점이나 수치는 정확할 필요가 절대 없다!

대략 어느정도 수치인지만 알면 된다

 

위에도 6/63은 분모가 60으로 생각하면 1/10이다

근데 실제 수치는 분모가 60보다 크므로 실제 6/63은 1/10보다 작다!

 

그러므로 약분하기 쉬운 숫자인 1/10 x 1000 = 100인데 그것보다 작은 숫자이고

분모에서 60과 63은 많은 차이가 아니므로 대략 근접한 수치일 것이다! 

 

 

정답 ④ 95.2

 

 

 

5.  NO + O2 → NO2 엔탈피 구하는 식은?

A : 2O3  → 3O2

B : O2 → 2O

C : NO + O3 → NO2 + O2

 

① A+B-2C

② A-B/2+C

③ 2A-B+C

④ -1/2A-1/2B+C

⑤  -1/2A-2B+C

 

 

 

이런 문제도 완벽하게 할 필요가 없다 원하고자 하는 반응식에서 흐름을 따라가면 된다!

 

1) 먼저 원하고자 하는 반응식에서 반응물을 보면 NO, O2인데

A,B,C에서 O2는 여러 곳에서 있으므로 NO를 중점적으로 보면

NO가 나온 C에서 NO는 반응물 쪽에 있고 계수도 동일하므로 +C이다

 

그러므로 1번 제외

 

2) 다음으로 C에서 최종반응식에 없는 O3를 제거해 줘야하므로

O3가 나온식은 A이다!

근데  O3가 없어지려면 A의 부호는 -이고, 1/2배 해줘야 한다

 

즉 -1/2A가 된다!

 

그럼 정답은 4번, 5번으로 추려진다

 

3) 아직 정답이 안나왔으므로 쭉 해주자!

-1/2A를 하면 O3는 없어지고, 반응물 쪽에 3/2O2가 남는다

근데 우리가 필요한 것은 O2이므로 -1/2O2가 되어야한다

 

즉 -1/2B가 된다

 

글로 쓰니깐, 복잡한데 흐름을 따라가면 오래 안걸린다!

 

정답 ④ -1/2A-1/2B+C

 

 

 

6. 다음 중 잠열(latent heat)과 관련이 적은 것은?

① Clausius-Clapeyron식

② Redlich-Kwong식

③ Trouton식

④ Ridel식

⑤ Waton식

 

 

 

나머지는 잠열 추정 식인데, 2번인 Redlich-Kwong식은 실제기체 반응식이다

 

정답 ② Redlich-Kwng식

 

 

 

7. 2atm, 300K 이상기체 1몰 1단계 가역등압공정으로 600K까지 가열한다. 이후 2단계에서는 가역등온 공정으로  8atm까지 가압한다. 1단계와 2단계 엔트로피 총합은?(Cp=2R)

① 0

② Rln2

③ 2Rln2

④ 3Rln2

⑤ 4Rln2

 

 

 

이상기체의 엔트로피의 반응식은 아래와 같다!

1단계 △S = Cp ln(600/300) = Cp ln2 = 2Rln2

2단계 △S = -R ln(8/2) = -2ln2

 

총합은 0

 

이런문제에서 종종 mol수를 1mol로 안주고 실수하도록 하는 경우가 있으므로 유의하자!

 

정답 ① 0

 

 

 

8. 등온공정에서 이상기체 부피가 증가할 때, 내부에너지 변화와 엔탈피 변화를 바르게 연결한 것은?

① 내부에너지의 변화는 증가하고, 엔탈피 변화는 감소한다

② 내부에너지의 변화는 감소하고, 엔탈피 변화는 증가한다

③ 내부에너지의 변화와 엔탈피 변화는 모두 증가한다

④ 내부에너지의 변화와 엔탈피 변화는 모두 감소한다

⑤ 내부에너지의 변화와 엔탈피 변화는 모두 0이다

 

 

 

이상기체에서 △U=nCv△T, △H=nCp△T

둘 다 T의 함수이므로 등온공정에서는 모두 0이다

 

정답 ⑤ 내부에너지의 변화와 엔탈피 변화는 모두 0이다

 

 

 

9. 852 R을 섭씨온도로 변환한 값은?

① 200

② 235.6 

③ 648

④ 737.6

⑤ 763.2

 

 

 

랭킨온도는 화씨온도에서의 절대온도이다

(K과 비슷하다)

 

R = ℉ + 460 = 852

℉ = 392 = 9/5℃ + 32

9/5 ℃ = 360  ∴ ℃ = 200

 

정답 ① 200

 

 

 

10. 메탄올(C3H3OH)에 함유된 탄소의 질량백분율은?

(C:12, H:1, O:16)

① 12.5%

② 25%

③ 37.5%

④ 50%

⑤ 75%

 

 

 

문제도 쉬운데 너무 친절하다,,

이거는 분자식과 원자량을 안알려줘도 맞출수 있어야 한다!

자주 나오는 분자식은 외우자

 

CH3OH = 12 + 4 + 16 = 32

탄소의 질량백분율 = 12/32 = 3/8 = 12.5%*3 = 37.5%

 

분수를 백분율로 하는표는 외워두자!(신헌 분수표 참고) 

 

정답 ③ 37.5%

 

 

 

11. 60g 에탄(C2H6)을 과잉산소로 완전연소하여 CO2와  H2O가 생성됐다. 30%의 반응완결도로 최종 CO2는 몇g이 생성되었는가?

① 26.4

② 32.4

③ 42

④ 52.8

⑤ 79.2

 

 

 

에탄의 분자량은 24+6 = 30이므로 2mol  

C2H6 + 7/2O2 → 2CO2 + 3H2O

2mol의 에탄 중 30%만 반응했으므로 반응한 에탄은 0.6mol

그러므로 생성된  CO2는 0.6x2 = 1.2mol = 1.2 X 44 = 6/5 x 44 

여기서도 계산이 쉬운걸로 바꾸면

6/5 x 45 = 54↓

 

 

정답 ④ 52.8

 

 

 

 

자세한 자료를 원하시면 아래를 참고해주세요
https://kmong.com/self-marketing/532464/LshUjjkdwP

화공직 공기업 요약본 - 열역학, 유체역학, 반응공학등 - 크몽