2010년03월07일 52번
[조선유체역학] 그림에서 U자관의 유체는 수은이고, 관 A속에는 비중 1.025인 바닷물이 들어있다면 관 A의 중심에서 절대압력은 약 몇 kgf/cm2 인가? (단, h1 = 200mm, h = 700mm, 대기압은 760 mmHg 이다.)
- ① 0.197
- ② 1.97
- ③ 0.179
- ④ 1.79
(정답률: 알수없음)
문제 해설
유체의 압력은 P = ρgh + Patm 으로 계산할 수 있다. 여기서 ρ는 유체의 밀도, g는 중력가속도, h는 유체의 높이, Patm은 대기압이다.
먼저 U자관의 왼쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 왼쪽 부분에는 수은과 공기가 있으므로, Pleft = ρHggh1 + Patm 이다. 여기서 ρHg는 수은의 밀도이다.
다음으로, 오른쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 오른쪽 부분에는 바닷물, 수은, 공기가 있으므로, Pright = ρseagh + ρHgg(h - h1) + Patm 이다. 여기서 ρsea는 바닷물의 밀도이다.
따라서, U자관의 중심에서의 압력은 P = (Pleft + Pright)/2 이다. 이를 계산하면, P = (13.6 + 2.8)/2 + 0.197 = 1.97 kgf/cm2 이다.
즉, U자관의 중심에서의 압력은 약 1.97 kgf/cm2이다.
먼저 U자관의 왼쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 왼쪽 부분에는 수은과 공기가 있으므로, Pleft = ρHggh1 + Patm 이다. 여기서 ρHg는 수은의 밀도이다.
다음으로, 오른쪽 부분에서의 압력을 구해보자. 오른쪽 부분에는 바닷물, 수은, 공기가 있으므로, Pright = ρseagh + ρHgg(h - h1) + Patm 이다. 여기서 ρsea는 바닷물의 밀도이다.
따라서, U자관의 중심에서의 압력은 P = (Pleft + Pright)/2 이다. 이를 계산하면, P = (13.6 + 2.8)/2 + 0.197 = 1.97 kgf/cm2 이다.
즉, U자관의 중심에서의 압력은 약 1.97 kgf/cm2이다.
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