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1[소방설비기사-기계] 가끔 나오는 문제 · 최근 10회 중 1회 (463)

출제 25-1

높이가 동일한 원형관에서 유속이 5m/s5m/s에서 10m/s10m/s가 되었다면 압력수두의 차 P1−P2P_1-P_2는 얼마인가? (물의 비중량 γ=9800N/m3\gamma = 9800N/m^3)

1

19.5kN

2

42.5kN

3

37.5kN

4

25.5kN

해설

높이가 같으므로 베르누이 방정식에서 위치수두는 소거되고 압력수두와 속도수두만 남는다. P1γ+V122g=P2γ+V222g\dfrac{P_1}{\gamma}+\dfrac{V_1^2}{2g}=\dfrac{P_2}{\gamma}+\dfrac{V_2^2}{2g} 이므로 P1−P2=γ(V22−V12)2gP_1-P_2=\dfrac{\gamma(V_2^2-V_1^2)}{2g} 이다. 대입하면 P1−P2=9800×(102−52)2×9.8=9800×7519.6=37500 Pa=37.5 kPaP_1-P_2=\dfrac{9800\times(10^2-5^2)}{2\times9.8}=\dfrac{9800\times75}{19.6}=37500\,\text{Pa}=37.5\,\text{kPa} 이므로 압력수두의 차 P_1-P_2 는 37.5 kPa이다.

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