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1[가스기사 필기] 24년 1회차
압력계에 눈금을 표시하기 위해서 다음 그림과 같은 장치를 설치하였다. 이 때 표시압력(P)으로서 계산된 것은?(단, A1 = 피스톤의 단면적, A2 = 추의 단면적, W1 = 추의 무게, W2 = 피스톤의 무게,PA = 대기압이고 마찰 및 피스톤의 변경오차는 무시된다.)
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해설

자유피스톤식 압력계는 피스톤 위에 얹은 추와 피스톤 자체의 무게가 압유가 피스톤을 밀어 올리는 힘과 평형을 이루는 구조이다. 힘 평형은 P A1=W1+W2+PAA1P\,A_1=W_1+W_2+P_A A_1이므로 표시압력은 P=W1+W2A1+PAP=\dfrac{W_1+W_2}{A_1}+P_A가 된다. 하중이 걸리는 유효 면적은 피스톤 단면적이므로 추의 단면적으로 나누는 식은 맞지 않고, 절대압을 얻으려면 대기압을 빼는 것이 아니라 더해야 한다.

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