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1[소방시설관리사 1차] 26년 1회차
물 속에 평행한 유리판을 연직으로 세웠을 때 모세관의 높이(cm)는 약 얼마인가? (단, 유리판의 간격은 5 mm, 접촉각은 0°, 물의 비중량은 9,800 N/m3 , 물의 표면장력은 7.5 × 10-2 N/m이다.)
1
0.3
2
1.3
3
2.3
4
3.3
해설

평행한 유리판 사이의 모세관 상승 높이는 약 0.3cm이다.

평행판 사이의 모세관현상 공식은 h=2σcos⁡θγth = \dfrac{2\sigma\cos\theta}{\gamma t} (σ: 표면장력, θ: 접촉각, γ: 비중량, t: 판 간격)이다.
주어진 값을 대입하면
h=2×7.5×10−2×cos⁡0∘9,800×0.005≈0.00306 mh = \dfrac{2 \times 7.5\times10^{-2} \times \cos 0^\circ}{9{,}800 \times 0.005} \approx 0.00306\,\mathrm{m}

이를 cm 단위로 바꾸면 약 0.3cm가 된다. 원형관에서는 h=4σcos⁡θγdh = \dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma d}로 분자의 계수가 4인 데 비해, 평행한 두 판 사이에서는 계수가 2가 되는 점이 다르다.

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