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1[소방설비기사(기계) 필기] 19년 1회차

그림과 같은 U자관 차압 액주계에서 A와 B에 있는 유체는 물이고 그 중간에 유체는 수은(비중 13.6)이다. 또한, 그림에서 h1=20h_1=20cm, h2=30h_2=30cm, h3=15h_3=15cm일 때 A의 압력(PA)(P_A)와 B의 압력(PB)(P_B)의 차이(PA−PB)(P_A - P_B)는 약 몇 kPa인가?

ABγ₁γ₂γ₃(1)(2)(3)(4)(5)h₁h₂h₃

1

35.4

2

39.5

3

49.8

4

44.7

해설

P_A - P_B 는 약 39.5 kPa이다.

액주계는 같은 높이의 같은 유체에서 압력이 같다는 원리로, A에서 B까지 경로를 따라 내려가면 더하고 올라가면 빼면
PA+γ1h1−γ2h2−γ3h3=PBP_A+\gamma_1 h_1-\gamma_2 h_2-\gamma_3 h_3=P_B 이다.
물의 비중량 γ1=γ3=9.8\gamma_1=\gamma_3=9.8 kN/m³, 수은은 γ2=13.6×9.8=133.3\gamma_2=13.6\times9.8=133.3 kN/m³이므로
PA−PB=133.3×0.3+9.8×0.15−9.8×0.2≈40.0−0.49=39.5P_A-P_B=133.3\times0.3+9.8\times0.15-9.8\times0.2\approx40.0-0.49=39.5 kPa.

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