유체에 대한 설명으로 옳은 것은? | [9급 지방직 화학공학일반] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학공학일반] 17년 1회차

유체에 대한 설명으로 옳은 것은?

전단응력이 속도구배에 비례하는 유체를 뉴턴 유체(Newtonian fluid)라고 하며, 비례상수의 단위를 gㆍcm^-1ㆍs^-1로 표기하기도 한다.

일정한 전단 응력 이하에서만 유체의 흐름이 일어나며, 전단응력은 속도구배에 비례하는 유체를 빙햄 유체(Bingham fluid)라고 한다.

속도구배가 증가함에 따라 점도가 증가하는 유체를 유사가소성 유체(pseudoplastic fluid)라고 한다.

점탄성 유체(viscoelastic fluid)는 응력이 존재하면 변형하면서 흐르다가 응력이 사라지면 완전히 원래의 형태로 돌아간다.

해설

전단응력이 속도구배에 비례하는 유체가 뉴턴 유체이며, 그 비례상수인 점도의 단위로  $\mathrm{g\,cm^{-1}s^{-1}}$ (poise)를 쓴다는 설명이 옳다.
뉴턴 유체는  $\tau=\mu\dfrac{du}{dy}$ 를 따르고, 점도  $\mu$ 는 속도구배와 무관한 상수이다.
빙햄 유체는 일정한 전단응력(항복응력) 이상에서만 흐르기 시작하므로 '이하에서만 흐른다'는 설명은 틀리다.
속도구배가 증가할수록 점도가 증가하는 것은 팽창성(dilatant) 유체이며, 유사가소성 유체는 점도가 감소한다.
점탄성 유체는 응력이 사라져도 탄성 변형분만 일부 회복하고 완전히 원래 형태로 돌아가지는 않으므로 틀리다.

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