비선형계에 해당하는 것은? | [화공기사 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

비선형계는 미분방정식이 미지수에 대해 비선형인 시스템을 의미한다. 혼합 반응기에서 반응 속도식 $r = kC^n$을 질량수지식에 대입하면, 2차 반응($r = kC^2$)은 $dC/dt = -kC^2$ 형태로 C의 제곱 항이 포함되어 비선형 미분방정식이 된다.
0차 반응이 일어나는 혼합 반응기: 0차 반응($r = k$)은 농도 C에 대해 선형 또는 1차 선형 미분방정식을 만든다.
1차 반응이 일어나는 혼합 반응기: 1차 반응($r = kC$)은 농도 C에 대해 선형 또는 1차 선형 미분방정식을 만든다.
화학 반응이 일어나지 않는 혼합조: 농도가 시간에 따라 변하지 않아 $dC/dt = 0$으로 동역학이 없는 자명한 경우다.
따라서 정답은 2차 반응 반응기다.