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1[9급 국가직 화학공학일반] 17년 1회차
Prandtl 수(Pr)는 이동현상에서 전달되는 두 물리량의 확산도 (diffusivity) 비교에 유용한 무차원수 중의 하나이다. Pr가 1보다 클 때의 확산도를 비교한 것으로 옳은 것은?
1
열 확산도(thermal diffusivity)가 물질 확산도(mass diffusivity)보다 크다.
2
물질 확산도가 열 확산도보다 크다.
3
열 확산도가 운동량 확산도(momentum diffusivity)보다 크다.
4
운동량 확산도가 열 확산도보다 크다.
해설
Pr는 운동량 확산도와 열 확산도의 비이므로, Pr가 1보다 크면 운동량 확산도가 열 확산도보다 크다.
프란틀 수의 정의는 다음과 같다.
여기서 는 운동량 확산도(동점도), 는 열 확산도이다.이면 이므로 운동량이 열보다 빨리 퍼지고, 속도 경계층이 온도 경계층보다 두꺼워진다.
- 열 확산도와 물질 확산도의 비는 Pr가 아니라 루이스 수(Le)가 다루므로 그 비교는 관련이 없다.
- 열 확산도가 운동량 확산도보다 크다는 것은 인 액체금속 같은 경우에 해당한다.
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