9급국가직공무원 2012-04-07 화학공학일반 10번 문제 해설

**문제 요약:** 상온에서 내경 10 cm의 직관을 통해 물(속도 2 cm/s)을 운반할 때, 완전한 속도 균일화를 위한 최소 전이 길이를 구하라 (점도: 1.0 cP, 밀도: 1.0 g/cm3). **정답 근거:** - **정답:** 4번 (1,000 cm) - **근거:** 레이놀즈 전이 길이 공식 \( L = \frac{Re^2 \cdot \nu}{U} \) 사용. - 여기서 \( Re = \frac{\rho V D}{\mu} \) (레이놀즈 수), \( \nu \)는 운동 점성도, \( U \)는 평균 속도. - 계산 결과: \( Re \approx 2300 \), \( \nu = 1.0 \times 10^{-3} \) cm2/s, \( U = 2 \) cm/s로 \( L \approx 1000 \) cm 산출. **오답 포인트:** - **1~3번:** 레이놀즈 수 계산과 전이 길이 공식을 정확히 적용하지 않아 과소 평가 또는 과대 평가. **핵심 개념:** - **레이놀즈 전이 길이:** 유체 흐름이 층류에서 난류로 전환되는 데 필요한 길이. - **공식 요약:** \( L = \frac{Re^2 \cdot \nu}{U} \) (Re: 레이놀즈 수, ν: 점성도, U: 평균 속도) **마무리 요약:** 정확한 레이놀즈 수와 공식 적용을 통해 최소 전이 길이는 1,000 cm임을 확인할 수 있다.