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1[9급 지방직 화학공학일반] 11년 1회차
밀도가 0.9 g/cm3인 기름이 단면적 40 cm2인 관을 통하여 0.7m/s의 평균 유속으로 흐를 때 질량 속도(mass velocity 또는 mass flux)는?
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2.52 kg/s
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25.2 kg/s
3
63 kg/sㆍm2
4
630 kg/sㆍm2
해설

질량 속도는 밀도와 평균 유속의 곱이므로 630 kg/s·m²이다.

G=ρ uˉ=900 kg m−3×0.7 m s−1=630 kg s−1m−2G=\rho\,\bar{u}=900\ \mathrm{kg\,m^{-3}}\times 0.7\ \mathrm{m\,s^{-1}}=630\ \mathrm{kg\,s^{-1}m^{-2}}

질량 속도는 단위 단면적당 질량 유량이다. 여기에 단면적을 곱하면 질량 유량 630×0.004=2.52 kg s−1630\times 0.004=2.52\ \mathrm{kg\,s^{-1}} 이 되는데, 이는 질량 속도가 아니다.

  • 2.52 kg/s: 질량 유량으로 단위부터 질량 속도와 다르다.
  • 25.2 kg/s: 질량 유량 계산에서 단면적 환산을 잘못한 값이다.
  • 63 kg/s·m²: 밀도 단위 환산을 한 자리 잘못한 값이다.

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