모두CBT

Prandtl 수(Pr)는 이동현상에서 전달되는 두 물리량의 확산도 (… | [9급 국가직 화학공학일반] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

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.
Pr=να=μ/ρk/(ρCp)=CpμkPr = \dfrac{\nu}{\alpha} = \dfrac{\mu / \rho}{k / (\rho C_p)} = \dfrac{C_p \mu}{k}
여기서 ν\nu는 운동량 확산도(동점도), α\alpha는 열 확산도이다.

Pr>1Pr > 1이면 ν>α\nu > \alpha이므로 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 Pr<1Pr < 1인 액체금속 같은 경우에 해당한다.

오류나 개정된 내용이 보이면 알려주세요

이어서 풀어보기

[9급 국가직 화학공학일반] 17년 1회차 20문항 이어서 보기문제·정답·해설을 한 페이지에서 이어서 볼 수 있어요9급 국가직 화학공학일반 기출문제 암기장 전체 보기