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1[소방설비산업기사(기계분야) 필기] 16년 3회차

물방울(20℃)의 내부압력이 외부압력보다 1kPa 만큼 더 큰 압력을 유지하도록 하려면 물방울의 지름은 약 몇 mm로 해야 하는가? (단, 20℃에서 물의 표면장력은 0.0727N/m이다.)

0.15

0.3

0.6

0.9

해설

물방울과 같은 액적(단일 표면)의 내부·외부 압력차는  $\Delta P = \dfrac{4\sigma}{d}$  로 나타낸다.
표면장력  $\sigma = 0.0727\,N/m$ , 압력차  $\Delta P = 1000\,Pa$ 를 대입하면  $d = \dfrac{4\sigma}{\Delta P} = \dfrac{4\times0.0727}{1000} \approx 0.000291\,m$ 이다.
이를 mm 단위로 환산하면 약  $0.29\,mm$ 로, 약 0.3mm에 해당한다.

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