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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 17년 2회차
어떤 관 속의 정압(절대압력)은 294kPa, 온도는 27℃, 공기의 기체상수는 287J/(kg.K)일 경우, 안 지름 250mm인 관 속을 흐르고 있는 공기의 평균 유속이 50m/s이면 공기는 매초 약 몇 kg이 흐르는가?
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8.4
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9.5
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10.7
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12.5
해설

이상기체 상태방정식 P=ρRTP=\rho R T에서 밀도를 구하면 ρ=294000287×3003.41kg/m3\rho = \dfrac{294000}{287\times300} \approx 3.41\text{kg/m}^3이다.

질량유량은 m˙=ρAV\dot m = \rho A V이며, 안지름 250mm의 단면적 A0.0491m2A \approx 0.0491\text{m}^2와 유속 50m/s를 대입하면 m˙3.41×0.0491×508.4kg/s\dot m \approx 3.41\times0.0491\times50 \approx 8.4\text{kg/s}가 된다.

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