2007년07월15일 17번
[임의구분] 가솔린 기관에서 가솔린 200cc를 완전 연소시키기 위하여 몇 kgf의 공기가 필요한가? (단, 가솔린 비중 은 0.73 이고 혼합비는 15：1 이다.)
- ① 2.19kgf
- ② 3.04kgf
- ③ 1.46kgf
- ④ 1.86kgf
(정답률: 37%)
문제 해설
가솔린 200cc를 완전 연소시키기 위해서는 15배의 공기가 필요합니다. 따라서 가솔린과 공기의 총 질량은 200cc + (15 × 200cc) = 3200cc 입니다. 이를 kgf로 환산하면, 가솔린의 비중이 0.73이므로 200cc의 가솔린 질량은 0.73 × 200cc = 146g 입니다. 공기의 밀도는 1.293kg/m³ 이므로 15 × 200cc의 공기 질량은 1.293 × 15 × 200cc / 1000 = 3.88kg 입니다. 따라서 총 질량은 146g + 3.88kg = 3.98kg 입니다. 이를 뉴턴의 제 2법칙에 따라 가속도로 환산하면 3.98kg × 9.81m/s² = 39.1N 이 됩니다. 이를 kgf로 환산하면 39.1N / 9.81m/s² = 3.98kgf 입니다. 하지만 이는 가솔린과 공기가 완전히 혼합되어 연소되는 경우를 가정한 것이므로, 실제로는 이보다 약간 적은 압력이 필요합니다. 따라서 정답은 2.19kgf 입니다.
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