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1[7급 국가직 전달현상] 21년 1회차

양끝이 열린 지름 2 mm의 유리관을 순수한 물이 들어 있는 용기에 수직으로 넣을 때 유리관에서 상승하는 물의 높이[cm]는? (단, 유리면에서 물의 접촉각은 0 °, 중력가속도는 10 m s^-2, 물의 밀도와 표면장력은 각각 1,000 kg m^-3, 0.1 N m^-1이다)

해설

유리관에서 물이 상승하는 높이는 2 cm이다.
모세관 상승(Jurin 식):  $h = \dfrac{4\sigma\cos\theta}{\rho g D}$ 
대입:  $h = \dfrac{4\times0.1\times1}{1000\times10\times0.002} = \dfrac{0.4}{20} = 0.02\ \mathrm{m}$ 
지름 기준 식에는 4, 반지름 기준 식( $h = 2\sigma\cos\theta/\rho g r$ )에는 2가 들어가므로 지름·반지름을 혼동하지 않는다.

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