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1[7급 국가직 전달현상] 21년 1회차

그림과 같이 직경이 일정한 수평관에 공기가 흐르고 있다. 물이 채워진 마노미터로 측정한 결과 높이 차가 100 mm일 때, 동일 흐름 선상에 있는 두 지점 A와 B 사이의 압력차[Pa]는? (단, 공기의 밀도는 1 kg m^-3, 물의 밀도는 1,000 kg m^-3, 중력가속도는 10 m s^-2이다)

9,999

해설

A와 B 사이의 압력차는 999 Pa이다. 마노미터 안 물 위에 공기가 있으므로 두 유체의 밀도차를 써야 한다.

마노미터 식은 다음과 같다.
$\Delta P = (\rho_w - \rho_a) g h$

값을 대입하면
$\Delta P = (1000 - 1) \times 10 \times 0.1 = 999\ \mathrm{Pa}$

9 Pa: 물 100 mm 높이차가 만드는 압력에 비해 두 자릿수 이상 작다.
99 Pa: 높이차를 실제의 10분의 1로 계산한 크기이다.
9,999 Pa: 높이차를 실제의 10배로 계산한 크기이다.

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