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다음 그림과 같은 밀도가 각각 d1, d2인 액체관에 유리관을 넣고 고… | [설비보전기능사 필기] 20년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[설비보전기능사 필기] 20년 3회차
다음 그림과 같은 밀도가 각각 d1, d2인 액체관에 유리관을 넣고 고무관을 통하여 공기를 빼면 각 액체가 h1, h2의 높이까지 올라간다. 이 관계가 옳게 표현된 것은?
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해설

두 액체 기둥이 같은 압력 강하로 빨려 올라가므로 h1/h2 = d2/d1, 즉 상승 높이는 밀도에 반비례한다.

그림에서 두 유리관의 위쪽은 고무관으로 하나로 이어져 있고 '유리관 직경은 동일'이라고 표시되어 있다. 고무관으로 공기를 빼면 두 관 위쪽이 같은 압력이 되므로, 각 액면을 밀어 올리는 압력차도 두 쪽이 같다.

압력차 = 밀도 × 중력가속도 × 높이 이므로
d1 · h1 = d2 · h2
정리하면 h1/h2 = d2/d1

높이비를 밀도비와 같은 순서로 놓은 관계식(h1/h2 = d1/d2)이나 높이에 제곱근이 붙은 관계식은 이 유도에서 나오지 않는다. 무거운 액체일수록 덜 올라간다는 방향만 잡으면 헷갈리지 않는다.

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