물의 표면장력 σ, 단위중량 γ, 접촉각 θ일 때, 직경 D인 모 세관… | [정수시설운영관리사 1급 1차] 26년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[정수시설운영관리사 1급 1차] 26년 1회차

물의 표면장력 σ, 단위중량 γ, 접촉각 θ일 때, 직경 D인 모 세관에서의 물의 상승높이를 나타내는 식으로 옳은 것은?

 $\dfrac{2\gamma\cos\theta}{\sigma D}$

 $\dfrac{2\sigma\cos\theta}{\gamma D}$

 $\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma D}$

 $\dfrac{4\sigma D}{\gamma\cos\theta}$

해설

모세관 상승높이는 표면장력에 의한 상향력과 상승한 물기둥의 무게가 평형을 이루는 조건에서 유도된다.

직경 D인 모세관에서 접촉둘레(πD)를 따라 작용하는 표면장력의 연직 성분과 물기둥 무게를 같게 놓으면 상승높이는 $h=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma D}$ 로 표현된다.

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