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유효 낙차를 H(m), 유량을 Q(m3/s), 물의 비중량을 γ(kg/… | [건설기계설비기사 필기] 20년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[건설기계설비기사 필기] 20년 1회차
유효 낙차를 H(m), 유량을 Q(m3/s), 물의 비중량을 γ(kg/m3)라고 할 때 수차의 이론출력 Lth(kW)을 나타내는 식으로 옳은 것은?
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Lth=γQH
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Lth=102γQH
해설

수차의 이론출력을 kW 단위로 나타내면 Lth=γQH102L_{th}=\dfrac{\gamma QH}{102}이다.

수차가 물에서 얻는 동력은 단위시간당 통과하는 물의 무게에 유효낙차를 곱한 값이다. 비중량 γ(kgf/m³)에 유량 Q(m³/s)와 낙차 H(m)를 곱하면 γQH\gamma QH의 단위는 kgf⋅m/s\mathrm{kgf\cdot m/s}가 된다.

이 공학단위 동력을 kW로 바꾸려면 1 kW=102 kgf⋅m/s1\ \mathrm{kW}=102\ \mathrm{kgf\cdot m/s}이므로 102로 나눈다.
Lth=γQH102 [kW]L_{th}=\dfrac{\gamma QH}{102}\ [\mathrm{kW}]

75로 나눈 식은 1 PS=75 kgf⋅m/s1\ \mathrm{PS}=75\ \mathrm{kgf\cdot m/s}를 쓴 것이라 단위가 마력(PS)이 되고, γQH\gamma QH를 그대로 둔 식은 단위 환산을 아예 하지 않은 것이며, 102를 곱한 식은 환산 방향이 반대다. 이 문항은 비중량을 공학단위로 주던 출제 당시 표기를 따른 것이다.

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