9급지방직공무원 2011-06-13 화학공학일반 4번 문제 해설

문제 요약:
Fick의 확산 제1법칙에 따른 확산 속도의 결정 요인을 고르시오.

정답:
- 4번: 확산속도는 농도구배에 비례하고 면적에 비례한다.

정답 근거:
- Fick의 제1법칙에 따르면, 확산 속도 (J)는 다음과 같이 표현됩니다:
\[ J = -D (dC/dx) \]
여기서 D 는 확산 계수, (dC/dx) 는 농도 변화율 (농도구배)입니다. 또한, 실제 적용 시 면적 (A)에 따라 확산량이 증가하므로 면적에 비례합니다.

오답 포인트:
- 1번: 확산속도는 농도구배에 비례하지만 면적에 반비례하는 것이 아니라 비례합니다.
- 2번: 확산속도는 주로 온도와 관련되며, 압력에 대한 직접적인 비례 관계는 없습니다.
- 3번: 압력에 대한 직접적인 비례 관계는 확산 법칙에서 주요 요인이 아닙니다.

핵심 개념:
- Fick의 제1법칙: 확산 속도는 농도의 변화율 (농도구배)에 비례하고, 확산 과정이 일어나는 면적에 따라 증가합니다.

마무리 요약:
Fick의 제1법칙에 따라 확산 속도는 농도의 기울기와 면적에 직접적으로 연관되어 있음을 기억하세요.