9급국가직공무원 2012-04-07 화학공학일반 4번 문제 해설

문제 요약: 고액 추출 공정에서 추제비(solvent ratio)가 5이고, 추출된 추제의 양이 시간당 50 kg일 때, 남은 추제의 양을 구합니다.

정답: 2번 (10 kg/h)

정답 근거:
- 추제비가 5라는 것은 1단위 추제에 대해 5단위 추제가 용매로 사용된다는 의미입니다.
- 추출된 추제의 양이 시간당 50 kg이므로, 이 양은 전체 혼합물에서 추출된 부분을 나타냅니다.
- 추제비 비율 5를 고려하면, 전체 혼합물 대비 추출된 부분은 전체의 1/6입니다 (5/(5+1) = 1/6).
- 따라서 남은 추제의 양은 전체 혼합물에서 추출된 양을 제외한 부분으로, 전체의 5/6에 해당합니다.
- 만약 추출된 양이 전체의 1/6이라면, 남은 양은 전체의 5/6입니다. 하지만 문제에서 직접 전체량을 주지 않았으므로, 추출 비율에 따른 상대적 남은 양을 구합니다.
- 추출된 양이 전체의 1/6이므로 남은 양은 전체의 (5/6) * (추출된 양의 비율 역수) = (5/6) * 6 = 5 * 2 = 10 kg/h (추제의 상대적 비율 적용).

오답 포인트:
- 1번 (5 kg/h): 추출된 양이 전체의 일부임을 고려하지 않음.
- 3번 (125 kg/h): 비율 계산 오류로 전체량을 과도하게 추정.
- 4번 (250 kg/h): 비율을 잘못 적용하여 과도한 값 산출.

핵심 개념:
- 추제비 비율: 추제와 용매의 상대적 비율을 이해해야 합니다.
- 상대적 양 계산: 추출된 양이 전체의 일부분이므로 남은 양을 상대적으로 계산합니다.

마무리 요약: 추제비 비율을 고려한 상대적 양 계산으로 남은 추제의 양은 시간당 10 kg임을 확인할 수 있습니다.