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다음 그림과 같은 액주계 설치 상태에서 비중량이 γ, γ1이고 액주 높… | [에너지관리산업기사 필기] 17년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[에너지관리산업기사 필기] 17년 1회차
다음 그림과 같은 액주계 설치 상태에서 비중량이 γ, γ1이고 액주 높이차가 h일 때 관로압 Px는 얼마인가?
문제 이미지
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Px=γ1h+γℓ
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Px=γ1h-γℓ
3
Px=γ1ℓ-γh
4
Px=γ1ℓ+γh
해설

그림은 관로에 U자관 액주계를 단 구조다. 관 중심의 압력이 Px, 관 속 유체의 비중량이 γ, U자관에 봉입된 게이지액의 비중량이 γ1이며, 관 중심에서 U자관 왼쪽 액면까지의 높이가 ℓ, 좌우 액면의 높이차가 h이고 오른쪽 관은 대기에 개방되어 있다.

U자관 왼쪽 액면을 기준면으로 잡고 좌우 압력이 같다고 놓으면, 왼쪽은 관로압에 높이 ℓ만큼의 유체 기둥 압력이 더해진 Px + γℓ이고, 오른쪽은 높이 h인 게이지액 기둥의 압력 γ1h이다.

따라서 Px + γℓ = γ1h 이고, 이를 정리하면 Px = γ1h − γℓ가 된다. 관 중심이 기준면보다 ℓ만큼 높으므로 그 유체 기둥의 압력을 더하는 것이 아니라 빼주어야 한다는 점이 핵심이다.

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