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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 20년 2회차

풍동에서 유속을 측정하기 위해서 피토관을 설치하였다. 이 때 피토관에 연결된 U자관 액주계 내 비중이 0.8인 알콜이 10㎝ 상승하였다. 풍동내의 공기의 압력이 100kPa이고, 온도가 20℃일 때 풍동에서 공기의 속도(m/s)는? (단, 일반기체상수는 0.287kJ/㎏·K이다.)

33.5

36.3

38.6

40.4

해설

피토관에서 유속은 정체압과 정압의 차인 동압으로부터  $V = \sqrt{\dfrac{2\Delta P}{\rho}}$ 로 구할 수 있다.
공기의 밀도는 이상기체 상태방정식으로  $\rho = \dfrac{P}{RT} = \dfrac{100}{0.287 \times 293} \approx 1.19\ kg/m^3$ 이다.
비중 0.8인 알콜이 10㎝ 상승했으므로 동압은  $\Delta P \approx (800-1.19)\times 9.8 \times 0.1 \approx 783\ Pa$ 이고, 이를 대입하면  $V = \sqrt{\dfrac{2\times783}{1.19}} \approx 36.3$  m/s가 된다.

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