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모세관 현상에 있어서 물이 모세관을 따라 올라가는 높이에 대한 설명으로… | [소방설비기사(기계) 필기] 24년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 24년 2회차

모세관 현상에 있어서 물이 모세관을 따라 올라가는 높이에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

중력의 크기와는 무관하다.

2

표면장력이 클수록 높이 올라간다.

3

관의 지름이 클수록 높이 올라간다.

4

밀도가 클수록 높이 올라간다.

해설

표면장력이 클수록 높이 올라간다는 설명이 옳다. 모세관 상승높이는 $h=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma d}=\dfrac{4\sigma\cos\theta}{\rho g d}$ 로 주어지며, 상승높이는 표면장력 $\sigma$ 에 비례하고 밀도·중력가속도·관지름에는 반비례한다.

관의 지름이 클수록 높이 올라간다: 반비례 관계이므로 반대이다.
밀도가 클수록 높이 올라간다: 반비례 관계이므로 반대이다.
중력의 크기와는 무관하다: g 가 분모에 있으므로 틀리다.

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