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표면장력에 관련된 설명 중 옳은 것은? | [소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 21년 3회차

표면장력에 관련된 설명 중 옳은 것은?

1

모세관현상에 의한 수면 상승 높이는 모세관의 직경에 비례한다.

2

액체와 공기의 경계면에서 액체분자의 응집력보다 공기분자와 액체분자 사이의 부착력이 클 때 발생된다.

3

표면장력의 차원은 힘/면적이다.

4

대기 중의 물방울은 크기가 작을수록 내부압력이 크다.

해설

대기 중의 물방울은 크기가 작을수록 내부압력이 크다는 설명이 옳다. 표면장력 σ\sigma 에 의한 액적(물방울) 내부의 과잉압력은 ΔP=4σd\Delta P = \dfrac{4\sigma}{d} 로, 지름에 반비례 한다.

  • 모세관 상승높이: h=4σcos⁡θγdh = \dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma d} 로 직경에 반비례한다.
  • 표면장력 발생 조건: 액체분자 간 응집력이 부착력보다 클 때 두드러진다.
  • 표면장력의 차원: 힘/길이 (N/m)이다.

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