표준대기압 상태인 어떤 지방의 호수 밑 72.4m에 있던 공기의 기포가 수면으로 올라 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 20년 1회차

표준대기압 상태인 어떤 지방의 호수 밑 72.4m에 있던 공기의 기포가 수면으로 올라오면 기포의 부피는 최초 부피의 몇 배가 되는가? (단, 기포 내의 공기는 보일의 법칙을 따른다)

해설

보일의 법칙  $P_1V_1=P_2V_2$  에서 부피비는 압력비의 역수이며, 압력은 절대압력 을 써야 한다. 수심 72.4 m에서의 절대압력은  $P_1=101.3+9.81\times 72.4\approx 101.3+710.3=811.6$  kPa, 수면에서는  $P_2=101.3$  kPa이다. 따라서  $\dfrac{V_2}{V_1}=\dfrac{P_1}{P_2}=\dfrac{811.6}{101.3}\approx 8$  이므로 기포의 부피는 최초 부피의 8배가 된다.

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