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1[9급 지방직 화학공학일반] 21년 1회차

다음 멱법칙(power－law)은 유체의 전단 변형률과 전단응력에 대한 관계를 기술한다. 이에 대한 설명으로 옳지 않은 것은? (단, τ는 전단응력, v는 유체의 속도, dv/dy는 전단 변형률이다)
 $\tau=m\left|\dfrac{dv}{dy}\right|^{n-1}\dfrac{dv}{dy}$

유사가소성(pseudoplastic) 유체에 대한 n값은 1보다 크다.

팽창성(dilatant) 유체의 점도는 전단 변형률이 증가함에 따라 증가한다.

뉴튼 유체의 경우 n값은 1이다.

m과 n의 값은 유체의 특성에 따라 달라진다.

해설

유사가소성 유체의 n값은 1보다 작다는 점에서, n값이 1보다 크다는 진술이 옳지 않다.
멱법칙에서 겉보기 점도는  $\mu_{app}=m\left|\dfrac{dv}{dy}\right|^{n-1}$ 이다. n<1이면 전단 변형률이 커질수록 점도가 감소하는 유사가소성(전단박화), n>1이면 점도가 증가하는 팽창성(전단농화) 유체이다.
팽창성 유체는 n>1이므로 전단 변형률이 증가하면 점도가 증가한다는 설명은 옳다.
n=1이면 식이  $\tau=m\dfrac{dv}{dy}$ 가 되어 뉴튼 유체가 되므로 옳다.
m(점조도 지수)과 n(유동 거동 지수)은 유체마다 다른 물성값이므로 옳다.

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