모두CBT

고압의 질소가스가 298 K에서 두께가 3cm인 천연고무로 된 2m× … | [9급 국가직 화학공학일반] 16년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 국가직 화학공학일반] 16년 1회차
고압의 질소가스가 298 K에서 두께가 3cm인 천연고무로 된 2m× 2 m× 2m의 정육면체 용기에 담겨 있다. 고무의 내면과 외면에서 질소의 농도는 각각 0.067kg/m3과 0.007kg/m3이다. 이 용기로부터 6개의 고무 면을 통하여 확산되어 나오는 질소 가스의 물질전달속도(kg/s)는? (단, 고무를 통한 질소의 확산 계수는 1.5×10-10m2/s이다)
1
2.2 × 10-10
2
4.2 × 10-10
3
6.2 × 10-9
4
7.2 × 10-9
해설

질소의 물질전달속도는 7.2 × 10⁻⁹ kg/s이다. 정육면체 6면 전체 면적에 Fick 법칙 플럭스를 곱한다.

면적: A=6×(2×2)=24 m2A=6\times(2\times2)=24\,\mathrm{m^2}
플럭스: J=DΔCL=1.5×10−10×0.067−0.0070.03=3×10−10 kg m−2 s−1J=D\dfrac{\Delta C}{L}=1.5\times10^{-10}\times\dfrac{0.067-0.007}{0.03}=3\times10^{-10}\,\mathrm{kg\,m^{-2}\,s^{-1}}

m˙=3×10−10×24=7.2×10−9 kg s−1\dot m=3\times10^{-10}\times24=7.2\times10^{-9}\,\mathrm{kg\,s^{-1}}. 두께 3 cm를 0.03 m로 바꾼다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[9급 국가직 화학공학일반] 16년 1회차 20문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요9급 국가직 화학공학일반 기출문제 암기장 전체 보기