9급지방직공무원 2012-05-12 화학공학일반 13번 문제 해설

문제 요약: Stokes 법칙에 따라 구형 부유물질의 침전 속도가 감소하는 조건을 선택하시오.

정답: 4번 (처리수의 점도가 클 경우)

정답 근거: Stokes 법칙에 따르면, 입자의 침전 속도 v는 다음과 같이 표현됩니다:
\[ v = (g · d² · (\rhoₚ - \rhof)/18 · \mu) \]
여기서 g는 중력가속도, d는 입자 직경, \rhoₚ는 입자 밀도, \rhof는 유체 밀도, \mu는 유체 점도입니다. 점도(\mu)가 증가하면 분모가 커져 침전 속도 v가 감소합니다.

오답 포인트:
- 1번: 입자 밀도가 증가하면 침전 속도는 증가합니다.
- 2번: 입자 직경이 증가하면 침전 속도도 증가합니다.
- 3번: 유체 밀도가 감소하면 침전 속도는 증가합니다.

핵심 개념: Stokes 법칙에서 유체의 점도는 침전 속도에 직접적인 영향을 미치며, 점도가 높을수록 입자의 침전이 느려집니다.

마무리 요약: 처리수의 점도가 증가하면 구형 부유물질의 침전 속도는 감소합니다. 따라서 정답은 4번입니다.