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출제 25-2수평으로 놓인 관로에서, 입구의 관 지름이 65mm, 유속이 2.5m/s이며 출구의 관 지름이 40mm라고 한다. 입구에서의 압력이 350kPa이라면 출구에서의 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 마찰손실은 무시하고 유체의 밀도는 1000kg/㎥로 한다.)
출제 25-2
수평으로 놓인 관로에서, 입구의 관 지름이 65mm, 유속이 2.5m/s이며 출구의 관 지름이 40mm라고 한다. 입구에서의 압력이 350kPa이라면 출구에서의 압력은 약 몇 kPa인가? (단, 마찰손실은 무시하고 유체의 밀도는 1000kg/㎥로 한다.)
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연속방정식에서 V2=V1(D1D2)2=2.5×(6540)2≈6.60V_2=V_1\left(\dfrac{D_1}{D_2}\right)^2=2.5\times\left(\dfrac{65}{40}\right)^2\approx6.60V2=V1(D2D1)2=2.5×(4065)2≈6.60 m/s이다.수평관이고 마찰손실을 무시하므로 베르누이식 P1+ρV122=P2+ρV222P_1+\dfrac{\rho V_1^2}{2}=P_2+\dfrac{\rho V_2^2}{2}P1+2ρV12=P2+2ρV22에서P2=350,000+1,0002(2.52−6.602)≈350,000−18,700=331,300P_2=350{,}000+\dfrac{1{,}000}{2}\left(2.5^2-6.60^2\right)\approx350{,}000-18{,}700=331{,}300P2=350,000+21,000(2.52−6.602)≈350,000−18,700=331,300 Pa 이다.즉 약 330 kPa 수준으로 보기 중 가장 가까운 ① 328이 정답이다.