유체의 물리적 성질과 압력

Fluid Properties & Pressure

밀도·점성·압력은 배관·펌프·액주계를 읽는 출발점이에요. 압력차는 액주 높이로 바꿀 수 있고, ΔP = ρ g Δh 로 계산해요. 같은 높이차라도 밀도가 크면 압력차가 커져요. 높이·유체를 바꿔 마노미터 읽기와 점성 감도를 비교해 봐요.

밀도·점성·압력

💧 기본 성질

①밀도 ρ: 단위부피 질량 [kg/m³], 물 ≈ 1000

②비중량 γ = ρ g [N/m³]

③점성 μ: 전단저항, 배관 마찰과 직결

④정수압: 깊이에 비례 P = ρ g h

마노미터 높이 → ΔP

액주 높이차 Δh100 mm

💡 관찰

①물: ρ=1000 kg/m³, μ=0.001 Pa·s

②Δh=100 mm → ΔP ≈ 0.98 kPa

③수은은 같은 Δh에서 물보다 ΔP가 훨씬 큼

핵심 공식

정수압·액주

ΔP = ρ g Δh

압력차 = 밀도 × 중력 × 높이차

비중량

γ = ρ g

단위부피 무게 [N/m³]

뉴턴 점성

τ = μ dudy

전단응력 = 점성 × 속도구배

시험 포인트

🎯 시험 포인트

①P=ρgh, 단위 Pa 또는 kPa·mAq

②마노미터 유체 밀도에 ΔP가 비례

③동점성 ν=μ/ρ, 레이놀즈 수에 사용

④게이지압·절대압 구분 (P_abs=P_g+P_atm)

📝 대표 기출 유형

①수주·수은주 높이로 압력 환산

②밀도·비중량·비중 관계

③점성 정의와 배관 손실 연결