2013년09월28일 23번
[대기오염 공정시험 기준(방법)] A보일러 굴뚝 배출가스 온도는 240℃, 피토우관에 의한 등압은 7.5mmH2O이었다. 이 굴뚝 배출가스 유속은? (단, 대기압 tatm, 피토우관계수는 1.2로 한다.)
- ① 약 11.5m/s
- ② 약 13.5m/s
- ③ 약 15.5m/s
- ④ 약 17.5m/s
(정답률: 53%)
문제 해설
피토우관에 의한 등압이 7.5mmH2O이므로, 유속과 관련된 항인 v2에 7.5mmH2O를 대입하여 계산할 수 있다.
v2 = (2gh)/ρ
여기서, h는 피토우관에서 측정한 압력차에 해당하는 수직 높이이다. 따라서,
h = 7.5mmH2O × (1m/1000mm) × (1kg/m3)/(9.81m/s2) = 0.000765m
또한, 보일러 굴뚝 배출가스의 온도가 240℃이므로, 이를 절대온도로 변환하여 사용한다.
T = (240 + 273)K = 513K
보일러 굴뚝 배출가스의 밀도는 대기압에서의 밀도보다 작으므로, 대기압에서의 밀도를 계산하여 보정해준다.
ρ = P/(R*T) = (1atm)/(287J/(kg*K) × 513K) = 1.16kg/m3
따라서,
v = √[(2gh)/ρ] = √[(2 × 9.81m/s2 × 0.000765m)/(1.16kg/m3)] ≈ 17.5m/s
따라서, 정답은 "약 17.5m/s"이다.
v2 = (2gh)/ρ
여기서, h는 피토우관에서 측정한 압력차에 해당하는 수직 높이이다. 따라서,
h = 7.5mmH2O × (1m/1000mm) × (1kg/m3)/(9.81m/s2) = 0.000765m
또한, 보일러 굴뚝 배출가스의 온도가 240℃이므로, 이를 절대온도로 변환하여 사용한다.
T = (240 + 273)K = 513K
보일러 굴뚝 배출가스의 밀도는 대기압에서의 밀도보다 작으므로, 대기압에서의 밀도를 계산하여 보정해준다.
ρ = P/(R*T) = (1atm)/(287J/(kg*K) × 513K) = 1.16kg/m3
따라서,
v = √[(2gh)/ρ] = √[(2 × 9.81m/s2 × 0.000765m)/(1.16kg/m3)] ≈ 17.5m/s
따라서, 정답은 "약 17.5m/s"이다.
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