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모세관 현상에 있어서 물이 모세관을 따라 올라가는 높이에 대한 설명으로… | [소방설비기사(기계) 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비기사(기계) 필기] 18년 3회차

모세관 현상에 있어서 물이 모세관을 따라 올라가는 높이에 대한 설명으로 옳은 것은?

1

밀도가 클수록 높이 올라간다.

2

중력의 크기와는 무관하다.

3

관의 지름이 클수록 높이 올라간다.

4

표면장력이 클수록 높이 올라간다.

해설

모세관 상승높이는 표면장력에 비례하므로, 표면장력이 클수록 높이 올라간다는 설명이 옳다.

상승높이는 h=4σcos⁡θρgdh = \dfrac{4\sigma\cos\theta}{\rho g d} 로 주어지며( σ\sigma : 표면장력, θ\theta : 접촉각, ρ\rho : 밀도, d : 관의 지름), 밀도·중력가속도·관지름에 반비례한다.

  • 밀도가 클수록 높이 올라간다: 반비례 관계를 뒤집은 서술이다.
  • 관의 지름이 클수록 높이 올라간다: 반비례 관계를 뒤집은 서술이다.
  • 중력의 크기와는 무관하다: 분모에 g 가 있으므로 틀리다.

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