입경이 15 μm이고 밀도가 1.3 g/cm³인 입자의 침강속도(cm/… | 2024년 산업위생관리기사실기(필답형) 2회차 기출문제 상세 페이지

$V_s=\dfrac{d_p^{\,2}(\rho_p-\rho_a)g}{18\mu}=\dfrac{(15\times 10^{-4})^{2}\times(1.3-0.0012)\times 980}{18\times 1.78\times 10^{-4}}$

$=\dfrac{2.864\times 10^{-3}}{3.204\times 10^{-3}}$ = 0.89 cm/s

[해설]

점성계수와 중력가속도가 주어졌으므로 스토크스(Stokes) 종말침강속도 식으로 푼다.

V_s = d_p²(ρ_p − ρ_a)g ÷ 18μ
= (15 × 10⁻⁴)² × (1.3 − 0.0012) × 980 ÷ (18 × 1.78 × 10⁻⁴)
= (2.864 × 10⁻³) ÷ (3.204 × 10⁻³) = 0.89 cm/s

입경은 다른 값에 맞춰 cm로 바꿔야 하며(15 μm = 15 × 10⁻⁴ cm), 제곱항이라 환산을 빠뜨리면 오차가 크게 커진다. 침강속도는 입경의 제곱에 비례하므로 미세입자일수록 공기 중에 오래 떠 있다.