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1[9급 지방직 화학공학일반] 22년 1회차

그림과 같이 직경이 일정하고 마찰이 없는 매끈한 수평관에 밀도가 1.2kgㆍm^-3인 비압축성 기체가 유속(u) 13mㆍs^-1로 흐를 때, 압력계의 높이차(△h)[cm]는? (단, 점성 영향을 무시할 수 있는 정상상태 흐름이고, 액체 A의 밀도는 1,015.2kgㆍm^-3이며, 중력가속도는 10mㆍs^-2이다)

0.01

0.1

해설

압력계의 높이차는 1 cm이다.
그림은 관벽의 정압 탭과 흐름을 마주 보는 전압관을 잇는 피토관 구조이므로, 두 압력 차는 동압과 같다.
 $\Delta P=\dfrac{1}{2}\rho u^2=\dfrac{1}{2}(1.2)(13)^2=101.4\ \mathrm{Pa}$ 
마노미터 식:  $\Delta P=(\rho_A-\rho)g\Delta h$ 
 $\Delta h=\dfrac{101.4}{(1015.2-1.2)(10)}=0.01\ \mathrm{m}=1\ \mathrm{cm}$ 
0.01 cm와 0.1 cm는 m→cm 환산을 잘못해 자릿수가 작아진 값이다.
10 cm는 자릿수가 한 단계 큰 값이다.

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