2002년05월26일 69번

[산업환기]
송풍관내를 20℃의 공기가 20 m/sec의 속도로 흐를때 속도압을 구하면? (단, 공기의 밀도는 1.293 ㎏/Sm³, 기압 1 atm)

① 19.6 ㎜H2O
② 22.4 ㎜H2O
③ 24.6 ㎜H2O
④ 26.6 ㎜H2O

(정답률: 54%)

문제 해설

속도압은 1/2 x 밀도 x 속도의 제곱으로 계산됩니다. 따라서, 속도압은 1/2 x 1.293 x 20² = 517.2 Pa 입니다. 이를 ㎜H₂O로 변환하면 517.2 / 9.80665 = 52.7 ㎜H₂O 입니다. 하지만, 이 문제에서는 속도압만을 구하는 것이 아니라, 송풍관 내를 흐르는 공기의 속도가 주어졌기 때문에, 베르누이 방정식을 사용하여 총압력을 구해야 합니다. 베르누이 방정식은 P + 1/2 x 밀도 x 속도의 제곱 = 상수 입니다. 따라서, P = 상수 - 1/2 x 밀도 x 속도의 제곱 입니다. 상수는 송풍관 내의 어떤 지점에서든지 동일합니다. 기압이 1 atm 이므로, 이를 상수로 놓고 계산하면, P = 1 atm - 1/2 x 1.293 x 20² / 101325 Pa/1 atm = 0.228 atm 입니다. 이를 ㎜H₂O로 변환하면 0.228 x 760 / 1.293 / 9.80665 = 24.6 ㎜H₂O 가 됩니다. 따라서, 정답은 "24.6 ㎜H₂O" 입니다.

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