2017 소방간부 자연과학개론(21번 ~ 25번)

21. 다음 균형화학반응식에서 괄호 안에 들어갈 숫자는?

CH4 + ( )O2 → CO2 + 2H2O

① -1 ② 0 ③ 1 ④ 2 ⑤ 3

 

답: 4번 

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22. CH3COONa(aq) → CH3COO- (aq) + Na+ (aq) 반응에서 평형을 이루고 있는 상태에서 NaCl 수용액을 가했을 때 일어나는 현상으로 옳은 것은?

① 반응이 역반응으로 기울어서 Na+ 이온의 농도가 감소하는 방향으로 기울어진다.

② Na+ 이온의 농도에 무관하게 평형상태를 그대로 유지한다.

③ Na+ 이온은 환원되어서 Na 금속으로 석출된다.

④ NaCl 용액의 첨가로 반응이 정반응 방향으로 계속해서 진행을 하게된다.

⑤ 처음에는 정반응이 진행되다가 나중에는 역반응으로 진행을 하게된다.

 

답: 1번 

 

풀이 

NaCl을 가하면 Na+ 이온이 많아지게 되므로 반응은 역반응이 우세하게 일어난다 

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23. 질량이 10kg인 인공위성이 지표면 바로 위에서 지구 주위를 원운동하고 있다. 이 인공위성에 대해서 지구 중력이 한 일의 값은? (단, 중력가속도는 10m/s^2이다)

① 0J ② 1J ③ 10J ④ 100J ⑤ 1000J

 

답: 1번 

 

풀이 

W = Fs = fcos90도 x s = 0 

 

< 한 일 = W >

- 힘(F)은 등속원운동을 하는 구심력과 같다.

- 돌림힘과 같은 방향을 가지며, 이것은 중력(F)으로 작용합니다.

- 한 일(W)의 입장에서는 중력, 구심력, 돌림힘 등은 ​W = Fdcosθ에서 θ=0이므로 W=0이 되어 한일은 없게 된다

 

출처

 

https://m.blog.naver.com/PostView.naver?isHttpsRedirect=true&blogId=applepop&logNo=221030739700

 

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24. 전기난로의 전열선이 중간에서 끊어져 반을 버렸다. 만약 나머지 반만을 연결 했다면 이 때 전열선이 내는 열은 이전에 비해 어떻게 변하는가?

① 1/4로 줄어든다. ② 1/2로 줄어든다. ③ 변화가 없다. ④ 2배로 늘어난다. ⑤ 4배로 늘어난다.

 

답: 4번 

 

풀이 

P = I^2 x R = V^2 / R 

R이 두 배 줄었으니 전력은 2배 증가하게 된다 

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25. 만약 송전 전압이 110V일 때 송전선에서 열손실이 10W였다면 송전 전압을 220V로 올렸을 때, 송전선에서 열손실은 얼마 인가? (단, 모든 조건은 동일하며 송전선 이외의 열손실은 무시한다)

① 2.5W ② 5W ③ 10W ④ 20W ⑤ 40W

 

답: 1번 

 

풀이 

P = VI = I^2 x R

Q = I^2 x  Rt 

 

전력은 일정하므로 송전전압이 2배 증가했을때 전류는 1/2배가 될 것이다. 

그러면 열손실은 전류의 제곱에 비례하기 때문에 220V일때 1/4배 열손실이 일어난다 

즉, 10W x 1/4 = 2.5W