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비중이 0.88인 벤젠에 안지름 1mm의 유리관을 세웠더니 벤젠이 유리… | [소방설비산업기사(기계분야) 필기] 18년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 18년 3회차
비중이 0.88인 벤젠에 안지름 1mm의 유리관을 세웠더니 벤젠이 유리관을 따라 9.8mm를 올라갔다. 유리와의 접촉각이 0°라 하면 벤젠의 표면장력은 몇 N/m인가?
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0.021
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0.128
해설

모세관 현상에서 액체의 표면장력은 σ=hρgr2cosθ\sigma = \dfrac{h \rho g r}{2\cos\theta}의 관계식으로 구할 수 있다.

비중 0.88인 벤젠의 밀도 ρ=880 kg/m3\rho = 880\ \text{kg/m}^3, 반지름 r=0.0005 mr=0.0005\ \text{m}, 상승높이 h=0.0098 mh=0.0098\ \text{m}, 접촉각 θ=0\theta=0를 대입하면 σ=0.0098×880×9.8×0.000520.021 N/m\sigma = \dfrac{0.0098 \times 880 \times 9.8 \times 0.0005}{2} \approx 0.021\ \text{N/m}로 계산된다.

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