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Fick의 확산 제1법칙에 대한 설명으로 옳은 것은? | [9급 지방직 화학공학일반] 11년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[9급 지방직 화학공학일반] 11년 1회차
Fick의 확산 제1법칙에 대한 설명으로 옳은 것은?
1
확산속도는 농도구배에 반비례하고 면적에 반비례한다.
2
확산속도는 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다.
3
확산속도는 압력에 비례하고 면적에 비례한다.
4
확산속도는 농도구배에 비례하고 면적에 비례한다.
해설

Fick 제1법칙에 따르면 확산속도는 농도구배와 면적에 비례한다.

NA=−DAB A dCAdxN_A=-D_{AB}\,A\,\dfrac{dC_A}{dx} 이므로 확산 플럭스에 면적을 곱한 확산속도는 확산계수, 단면적, 농도구배에 각각 비례한다.

  • 농도구배·면적에 반비례한다는 설명: 법칙의 비례 관계를 정반대로 서술했다.
  • 압력에 반비례하고 절대온도에 비례한다는 설명: 이는 기체 확산계수의 온도·압력 의존성에 관한 것으로 Fick 제1법칙의 내용이 아니며, 온도 의존성도 단순 비례가 아니다.
  • 압력에 비례한다는 설명: Fick 제1법칙의 변수는 농도구배이며, 기체 확산계수는 오히려 압력이 높을수록 작아진다.

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