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비압축성 Newton 유체를 수평으로 놓인 평행한 두 평판 사이에 놓고… | [7급 국가직 전달현상] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[7급 국가직 전달현상] 23년 1회차
비압축성 Newton 유체를 수평으로 놓인 평행한 두 평판 사이에 놓고, 아래 평판을 고정시킨 상태에서 위 평판을 10 m s-1로 이동시키면서 힘을 측정하였다. 두 평판 사이의 거리는 1 mm, 위 평판과 유체의 접촉 면적은 100 cm2, 정상상태에서 위 평판에 가해지는 수평 방향의 힘은 100 N일 때, 유체의 점도는?
1
10 kg m-1 s-1
2
10 Paㆍs
3
10 cP
4
10 P
해설

유체의 점도는 1 Pa·s, 즉 10 P이다.

뉴턴 점성 법칙 τ=μVh\tau=\mu\dfrac{V}{h}를 적용한다.
τ=FA=1000.01=1×104 Pa\tau=\dfrac{F}{A}=\dfrac{100}{0.01}=1\times10^{4}\,\mathrm{Pa}
Vh=100.001=1×104 s−1\dfrac{V}{h}=\dfrac{10}{0.001}=1\times10^{4}\,\mathrm{s^{-1}}
μ=104104=1 Pa⋅s\mu=\dfrac{10^4}{10^4}=1\,\mathrm{Pa\cdot s}

단위 환산은 1 Pa·s = 10 P = 1000 cP이다.

  • 10 kg m−1 s−110\,\mathrm{kg\,m^{-1}\,s^{-1}}은 10 Pa·s와 같은 값으로 계산값의 10배이다.
  • 10 Pa·s는 계산값의 10배이다.
  • 10 cP는 0.01 Pa·s로 계산값의 1/100이다.

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