수은이 채워진 U자관에 수은보다 비중이 작은 어떤 액체를 넣었다. 액체… | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 2회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 2회차

수은이 채워진 U자관에 수은보다 비중이 작은 어떤 액체를 넣었다. 액체기둥의 높이가 10cm, 수은과 액체의 자유 표면의 높이 차이가 6cm일 때 이 액체의 비중은? (단, 수은의 비중은 13.6이다.)

8.16

9.63

5.44

10.88

해설

이 액체의 비중은 5.44이다. U자관에서 수은 위에 가벼운 액체가 얹히면, 액체 기둥이 누르는 압력과 반대편 수은 기둥의 압력이 평형을 이룬다.
액체 기둥 높이  $h_{L}=10$  cm이고 두 자유표면의 높이차가 6 cm이므로, 액체 쪽 수은이 밀려 내려가 생기는 양쪽 수은의 높이차는  $h_{Hg}=10-6=4$  cm이다.
같은 높이에서 압력이 같다는 조건:
 $S_{L}\times h_{L}=S_{Hg}\times h_{Hg}$ 
 $S_{L}=\dfrac{13.6\times4}{10}=5.44$

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