모세관 현상에서 대기압 Pa를 고려하여 액체의 상승높이를 구하는 공식으… | 2024년 24회 소방수리학, 약제화학 및 소방전기 기출문제 상세 페이지
모세관 현상에서 대기압 Pa를 고려하여 액체의 상승높이를 구하는 공식으로 옳은 것은? (단, 표면장력 σ, 접촉각 θ, 단위체적당 비중량 γ, 모세관 직경 d이다.)
①4σcosθ / (γd) - Pa / γ
②4σcosθ / (γd) - Pa
③4σcosθ / (γd) - 4Pa / d
④4σcosθ / (γd) - 4Pa / γ
해설
①
모세관 상승 높이(h)는 표면장력에 의한 상승력과 액주 무게가 평형을 이루는 높이입니다. 기본 공식은 h = 4σcosθ / (γd) 입니다. 여기에 외부 대기압(Pa)이 액체를 누르는 효과를 고려하려면, 대기압을 압력수두(Pa/γ)로 변환하여 빼주어야 합니다.
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