9급국가직공무원 2007-04-14 화학공학일반 18번 문제 해설

**요약:** 두 평판 사이의 유체 흐름에서 단위 면적당 힘과 유체 점도 간의 관계를 통해 점도를 구합니다. **정답 근거:** - **밀도 관계:** 유체의 전단응력 (τ) 공식: \( \tau = \mu \cdot \frac{du}{dy} \) - 여기서, \( \tau = 0.02 \, \text{N/m}^2 \), \( \frac{du}{dy} = \frac{0.4 \, \text{m/s}}{0.01 \, \text{m}} = 40 \, \text{s}^{-1} \) - 따라서, \( \mu = \frac{\tau}{\frac{du}{dy}} = \frac{0.02 \, \text{N/m}^2}{40 \, \text{s}^{-1}} = 0.0005 \, \text{Pa·s} \) - **단위 변환:** \( 1 \, \text{cP} = 0.001 \, \text{Pa·s} \) - \( \mu = 0.0005 \, \text{Pa·s} \times \frac{1 \, \text{cP}}{0.001 \, \text{Pa·s}} = 0.5 \, \text{cP} \) **오답 포인트:** - 선택지 1 (0.2 cP): 너무 낮음 (유체 점도가 너무 낮음). - 선택지 3 (1.0 cP): 점도 계산에서 단위 변환 오류로 인한 과다 추정. - 선택지 4 (2.0 cP): 계산 결과보다 과대 평가됨. **핵심 개념:** - **전단응력 (Shear Stress):** 유체의 흐름 저항을 나타냄. - **점도 (Viscosity):** 유체의 내부 마찰력 측정 단위: cP 또는 Pa·s. **마무리 요약:** 위 평판 속도 유지에 필요한 유체 점도는 전단응력과 속도 경사 계산을 통해 정확히 0.5 cP임을 확인했습니다.