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모세관 현상으로 인한 액체의 상승높이를 구하는 공식에 포함되지 않는 요… | [소방시설관리사 1차] 15년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[소방시설관리사 1차] 15년 1회차

모세관 현상으로 인한 액체의 상승높이를 구하는 공식에 포함되지 않는 요소만을 고른 것은?

  • ㄱ. 관의 길이
  • ㄴ. 관의 지름
  • ㄷ. 밀도
  • ㄹ. 표면 장력
  • ㅁ. 전단 응력
1
ㄱ, ㄷ
2
ㄱ, ㅁ
3
ㄴ, ㄷ, ㄹ
4
ㄷ, ㄹ, ㅁ
해설

공식에 포함되지 않는 요소는 관의 길이와 전단 응력이다.

모세관 상승높이는 다음 식으로 구한다.
h=4σcosθγdh = \dfrac{4\sigma\cos\theta}{\gamma d}

식에 들어가는 값은 표면장력, 접촉각, 액체의 비중량(밀도와 중력가속도), 관의 지름뿐이다. 관의 지름이 작을수록 상승높이가 커지고 지름이 커지면 반비례해 줄어든다.

관을 얼마나 길게 만들었는지는 액체가 올라가는 높이를 결정하지 못하며, 전단 응력은 유체가 흐를 때 나타나는 점성 저항이라 정지 상태의 힘 평형으로 유도되는 모세관 식에는 등장하지 않는다.

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