공정유체 10m3를 담고 있는 완전혼합이 일어나는 탱크에 성분 A를 포… | [화공기사 필기] 19년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[화공기사 필기] 19년 2회차

공정유체 10m³를 담고 있는 완전혼합이 일어나는 탱크에 성분 A를 포함한 공정유체가 1m³/h 로 유입되며 또한 동일한 유량으로 배출되고 있다. 공정유체와 함께 유입되는 성분 A 의 농도가 1시간을 주기로 평균치를 중심으로 진폭 0.3mol/L 로 진동하며 변한다고 할 때 배출되는 A의 농도변화의 진폭은 약 몇 mol/L 인가?

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해설

완전혼합 탱크(1차계)의 진폭비는  $AR = \dfrac{1}{\sqrt{1+(\tau\omega)^2}}$ 이며,  $\tau = V/Q = 10/1 = 10\ \mathrm{h}$ , 주기 1시간에서  $\omega = 2\pi/1 \approx 6.28\ \mathrm{rad/h}$ 이다.
 $\tau\omega \approx 62.8$ 이므로  $AR \approx \dfrac{1}{62.8} \approx 0.0159$ 이다.
출력 농도변화 진폭은  $0.0159\times0.3\ \mathrm{mol/L} \approx 0.005\ \mathrm{mol/L}$ 이다.

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