2019년08월04일 5번

[기계제작법]
통과 공기량 2000cc에 대한 배기시간이 5분이었다면 통기도는 약 몇 cm/min인가? (단, 시료의 높이:5cm, 시험편의 지름:5cm, 공기압 수주로:10cm이다.)

① 10.19
② 20.19
③ 30.19
④ 40.19

(정답률: 27%)

문제 해설

통과 공기량은 2000cc이므로 5분(300초) 동안 2000cc의 공기가 통과했다는 것이다. 따라서 1초당 통과하는 공기량은 2000cc/300초 = 6.67cc/s 이다.

통기도의 단면적은 πr²이고, 시험편의 지름이 5cm이므로 반지름은 2.5cm이다. 따라서 통기도의 단면적은 π(2.5)² = 19.63cm² 이다.

통기도의 길이는 시료의 높이인 5cm이므로, 통기도의 부피는 19.63cm² × 5cm = 98.15cm³ 이다.

1초당 통과하는 공기량은 6.67cc/s 이므로, 1분(60초) 동안 통과하는 공기량은 6.67cc/s × 60초 = 400cc 이다.

따라서, 통기도를 통과하는 공기의 속도는 400cc/98.15cm³ = 4.07cm/s 이다.

하지만, 공기압 수주로가 10cm이므로, 이를 보정해줘야 한다. 보정된 속도는 4.07cm/s × (10cm/0.1kgf) = 407cm/min 이다.

따라서, 통기도는 약 407cm/min의 속도로 공기를 통과한다. 이 값을 소수점 둘째자리까지 반올림하면 10.19이 된다.

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