해설 보기
정답Pa = N/m² = kg/(m·s²)로 kg/(m·s²)가 정답입니다.
핵심 개념
압력의 SI 유도단위 파스칼(Pa)
파스칼(Pa)은 압력의 SI 유도단위로 단위 면적당 작용하는 힘, 즉 N/m²로 정의됩니다. 여기서 힘의 단위 뉴턴(N)은 kg·m/s²이므로, Pa = N/m² = (kg·m/s²)/m² = kg/(m·s²)로 정리됩니다. 따라서 파스칼을 기본단위로 환산하면 질량 kg는 분자에, 길이 m와 시간 s²는 각각의 위치를 갖게 됩니다. 이처럼 유도단위를 기본단위(kg, m, s)로 분해하는 차원 분석은 화학공학에서 필수적인 기초입니다.
선지별 해설
①Pa = N/m² = (kg·m/s²)/m² = kg/(m·s²)로 차원이 정확히 일치하므로 정답입니다.
②kg·m²/s²은 힘×거리, 즉 에너지(J)의 차원에 해당하며 압력 단위가 아닙니다.
③kg·m²/s³은 일률(W, 와트)의 차원으로 압력과 무관합니다.
④kg·m/s²은 힘(N)의 차원이며 면적으로 나누지 않아 압력이 아닙니다.
해설 보기
정답원점을 지나며 위로 볼록한 곡선 b가 유사가소성 유체입니다.
핵심 개념
비뉴턴 유체의 유변학적 분류(유사가소성)
전단응력과 전단속도의 관계에서 원점을 지나는 직선은 뉴턴 유체이고, 항복응력을 갖고 y축 절편이 있는 직선은 빙햄 소성체입니다. 유사가소성(pseudoplastic, 전단희박성) 유체는 원점을 지나면서 전단속도가 증가할수록 겉보기 점도(기울기)가 감소하여 위로 볼록한(concave down) 곡선을 그립니다. 반대로 딜레이턴트(dilatant, 전단농후성)는 아래로 볼록한 곡선입니다. 곡선의 절편 유무와 볼록 방향으로 유형을 구분하는 것이 핵심입니다.