유체

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유체(流體)는 형상이 정해지지 않아 변형이 쉽고 자유로이 흐를 수 있는 액체(液體)와 기체(氣體)와 플라즈마를 총칭하는 말이다. 유동적(流動的)이라고 가리킨다. 유체유동의 현상에 대해 다루는 학문은 유체역학이라고 한다.

물리적 특성[편집]

유체는 다음과 같은 특성으로 나타난다:

  • 모양을 흐트리려는 외부로부터의 압력에 대한 저항이 없거나, 약간의 저항만 있으며(이를 점성이라고 함)
  • 흐르는 성질이 있다. 이를 유동성이 있다고 한다.

고체와는 다르게 치밀성(compactness)과 강성(rigidity)를 가지지 않는다. 아주 작은 전단응력이라도 가해지면 연속적으로 변형한다. 물질을 구성하는 분자들의 상호간 거리를 비교해보면 고체에 비해 액체, 기체 순으로 거리가 증가한다.

유체의 분류[편집]

  • 점성에 따른 분류
  • 뉴턴 유체(Newtonian fluid) : 뉴턴의 점성 법칙을 따르는 유체. 점성유체(viscous fluids)라고도 함.
  • 비뉴턴 유체 : 뉴턴의 점성 법칙을 따르지 않는 유체. 비점성 유체(inviscid fluids)라고도 함.
  • 압축성에 따른 분류
  • 압축성 유체(compressible fluids) : 유체에 압력을 주거나 유체가 초음속이 되는 경우 체적이 감소하거나 밀도변화가 일어나는 유체.
  • 비압축성 유체(incompressible fluids) : 일반적으로 물이나 기름처럼 압력이나 유속의 변화에 따라 체적이 변하지 않는(즉 밀도의 변화를 무시할 수 있는(ρ=constant)) 유체.

비뉴턴 유체와 비압축성 유체는 실제로 존재하지는 않으나, 이론적인 정립을 위해 있다고 가정한다. 점성과 압축성의 영향을 완전히 무시한 가상 유체를 완전유체(perfect fluids) 또는 이상유체(ideal fluids)라고 한다.

같이 보기[편집]

참고 자료[편집]

  • (한국어) 고영하, 권혁칠, 조성갑, 정운철 (2012). 《유체역학》, 초판, 북스힐, 10-11쪽. ISBN 89-5526-286-8