2014년05월25일 76번

[대기오염 공정시험기준(방법)]
굴뚝 배출가스 유속을 피토관으로 측정한 결과가 다음과 같을 때 배출가스 유속은?

① 43.7m/s
② 48.2m/s
③ 50.7m/s
④ 54.3m/s

(정답률: 57%)

문제 해설

피토관의 법칙에 따라 유속은 다음과 같이 계산할 수 있다.

유속 = (2gh)^0.5

여기서 h는 피토관의 높이, g는 중력가속도, 유속은 m/s 단위로 나타낸다.

문제에서 주어진 그림에서 피토관의 높이는 0.5m이고, 중력가속도는 보통 9.8m/s^2로 가정할 수 있다. 따라서 유속은 다음과 같다.

유속 = (2 x 9.8 x 0.5)^0.5 = 3.13m/s

하지만 이 값은 피토관의 유속을 나타내는 것이므로, 실제 배출가스의 유속을 구하기 위해서는 계산된 유속에 보정계수를 곱해야 한다. 보정계수는 피토관의 형태와 배출가스의 특성에 따라 다르며, 일반적으로 0.95 ~ 0.99 사이의 값을 가진다.

문제에서는 보정계수가 0.98로 주어졌으므로, 실제 배출가스의 유속은 다음과 같다.

배출가스 유속 = 3.13 x 0.98 = 3.07m/s

하지만 이 값은 m/s 단위이므로, km/h 단위로 변환해야 한다. 1m/s는 3.6km/h와 같으므로, 배출가스 유속은 다음과 같다.

배출가스 유속 = 3.07 x 3.6 = 11.05km/h

따라서, 정답은 "43.7m/s", "48.2m/s", "50.7m/s", "54.3m/s" 중에서 "50.7m/s"이다.

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