공조냉동기계기술사/132회 기출문제 풀이

1-6. 점도(점성계수)와 동점성계수에 대하여 SI단위와 공학단위를 각각 쓰고, 각각에 대하여 차원식으로 나타내시오.

onha09 2025. 4. 13. 21:21
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1. 점도 (점성계수, Dynamic Viscosity, )

점도는 유체의 흐름에 대한 저항을 나타내는 물리량입니다. 외부 힘에 의해 유체가 변형될 때, 이 변형에 저항하는 내부 마찰력을 의미합니다.

구분 SI 단위 공학 단위
단위 파스칼 초 (Pa·s) 또는 뉴턴 초/제곱미터 (N·s/m²)
또는
킬로그램/(미터·초) (kg/(m·s))
킬로그램힘 초/제곱미터 (kgf·s/m²)
또는
푸아즈 (P) 또는 센티푸아즈 (cP)
 

차원식 설명:

  • : 질량 (Mass)
  • : 길이 (Length)
  • : 시간 (Time)

점도는 전단 응력()과 전단 변형률()의 비율로 정의되므로, 차원은 다음과 같이 유도됩니다.

2. 동점성계수 (Kinematic Viscosity, )

동점성계수는 유체의 점도를 밀도로 나눈 값으로, 유체의 운동성과 관련된 점성을 나타냅니다. 즉, 유체의 관성력에 대한 점성력의 비율을 의미합니다.

구분 SI 단위 공학 단위
단위 제곱미터 매 초 (m²/s) 제곱미터 매 초 (m²/s)
또는
스토크스 (St) 또는 센티스토크스 (cSt)
차원식 설명:
  • : 길이 (Length)
  • : 시간 (Time)

동점성계수는 점도()를 밀도()로 나눈 값이므로, 차원은 다음과 같이 유도됩니다.

참고:

  • 1 P (푸아즈) = 0.1 Pa·s
  • 1 cP (센티푸아즈) = 0.001 Pa·s
  • 1 St (스토크스) = m²/s
  • 1 cSt (센티스토크스) = m²/s

공학 단위에서는 점도의 단위로 푸아즈(Poise, P)나 센티푸아즈(Centipoise, cP)를, 동점성계수의 단위로 스토크스(Stokes, St)나 센티스토크스(Centistokes, cSt)를 관습적으로 많이 사용합니다. 하지만 SI 단위 사용이 권장됩니다.

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