물방울(20℃)의 내부압력이 외부압력보다 1kPa만큼 더 큰 압력을 유… | [소방설비기사(기계) 필기] 23년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 23년 1회차

물방울(20℃)의 내부압력이 외부압력보다 1kPa만큼 더 큰 압력을 유지하도록 하려면 물방울의 지름은 약 몇 mm로 해야 하는가? (단, 20℃에서 물의 표면장력은 0.072N/m이다)

0.9

0.6

0.15

0.3

해설

물방울의 지름은 약 0.3 mm 이다.
물방울(액적)은 표면막이 1개 이므로 내·외부 압력차와 표면장력의 관계는
 $\Delta P=\dfrac{4\sigma}{d}$  이다.
지름으로 정리하면
 $d=\dfrac{4\sigma}{\Delta P}=\dfrac{4\times 0.072}{1{,}000}=2.88\times10^{-4}$  m  $=0.288$  mm 이다.
비눗방울처럼 막이 2개인 경우  $\Delta P=\dfrac{8\sigma}{d}$  가 되어 값이 달라지므로 구분해야 한다.

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