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표면장력이 0.07N/m인 물방울의 내부압력이 외부압력보다 10Pa 크… | [일반기계기사 필기] 21년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[일반기계기사 필기] 21년 1회차
표면장력이 0.07N/m인 물방울의 내부압력이 외부압력보다 10Pa 크게 되려면 물방울의 지름은 몇 cm 인가?
1
0.14
2
1.4
3
0.28
4
2.8
해설

물방울과 같은 구형 액적의 내부압력과 외부압력의 차이는 영 라플라스 방정식으로 구한다. 구형 물방울의 경우 ΔP=4γd\Delta P = \frac{4\gamma}{d}이다. 여기서 ΔP\Delta P는 압력차(Pa), γ\gamma는 표면장력(N/m), dd는 지름(m)이다. 주어진 값을 대입하면 10=4×0.07d10 = \frac{4 \times 0.07}{d}이고, d=0.2810=0.028 m=2.8 cmd = \frac{0.28}{10} = 0.028\text{ m} = 2.8\text{ cm}이다.

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