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

출제 24-3

직경이 40mm인 비눗방울의 내부초과압력이 30N/㎡일 때 비눗방울의 표면장력은 몇 N/m인가?

1

0.15

2

0.2

3

0.3

4

0.075

해설

비눗방울은 안팎 두 개의 막면을 가지므로 내부초과압력은 ΔP=8σD\Delta P=\dfrac{8\sigma}{D} 이다(액적은 4σD\dfrac{4\sigma}{D} ). 따라서 σ=ΔP⋅D8=30×0.048=0.15\sigma=\dfrac{\Delta P\cdot D}{8}=\dfrac{30\times 0.04}{8}=0.15 N/m이므로 비눗방울의 표면장력은 0.15 N/m이다. 막이 하나인 물방울 공식 4σD\dfrac{4\sigma}{D}를 쓰면 0.3이 나오는데, 이것이 대표적인 함정이다.

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