상부가 대기에 개방된 큰 물탱크의 수면으로부터 5m 아래 측벽에 지름 5cm의 작은 오리피스가 뚫려 있다. 이 오리피스에서 유출되는 유량은 약 몇 m 3 /s인가? (단, 마찰손실과 수면의 강하는 무시하고, 중력가속도는 9.8m/s 2 이다.)

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1[가스기사 필기] 24년 1회차

상부가 대기에 개방된 큰 물탱크의 수면으로부터 5m 아래 측벽에 지름 5cm의 작은 오리피스가 뚫려 있다. 이 오리피스에서 유출되는 유량은 약 몇 m³/s인가? (단, 마찰손실과 수면의 강하는 무시하고, 중력가속도는 9.8m/s²이다.)

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해설

토리첼리 정리에 의해 유출속도  $v=\sqrt{2gh}=\sqrt{2\times9.8\times5}\fallingdotseq9.90\,\mathrm{m/s}$ 이고, 오리피스 단면적은  $A=\dfrac{\pi}{4}(0.05)^2\fallingdotseq1.963\times10^{-3}\,\mathrm{m^2}$ 이므로 유량  $Q=Av\fallingdotseq0.019\,\mathrm{m^3/s}$ 이다.

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