아래와 같은 경사압력계에서 P1-P2는 어떻게 표시되는가? (단, 유체… | [에너지관리산업기사 필기] 16년 2회차 기출문제 상세 페이지

그림은 경사관식 액주계(경사 압력계)이다. 왼쪽 위로 기울어진 관의 개구부에 압력 P1이 걸리고, 오른쪽 저장 용기의 액면에 압력 P2가 걸린다. 경사관 속 액주의 길이는 L, 관이 수평과 이루는 각은 θ로 표시되어 있다.
경사관을 따라 잰 길이 L이 그대로 압력차가 되지는 않는다. 압력차를 만드는 것은 수직 높이차이며 그 값은 $h=L\sin\theta$ 이다. 같은 압력차라도 액주 이동 거리가 $1/\sin\theta$ 배로 커지기 때문에 경사관식은 미소 압력 측정에 유리하다.
액면이 낮은 저장 용기 쪽을 기준으로 압력 평형을 세우면
$P_1+\rho g L\sin\theta = P_2$
즉 액주가 더 높이 올라간 경사관(P1) 쪽 압력이 그만큼 더 낮으므로
$P_1-P_2=-\rho g L\sin\theta$
가 된다. 사인 항을 빼먹으면 수직 U자관 식이 되고, 부호를 뒤집으면 어느 쪽 액면이 높은지를 잘못 읽은 것이 된다.