모두CBT

정지 공기 중에서 침강하는 직경이 3㎛인 구형입자의 종말침강속도는? (… | [환경기능사 필기] 10년 3회차 기출문제 상세 페이지

1[환경기능사 필기] 10년 3회차
정지 공기 중에서 침강하는 직경이 3㎛인 구형입자의 종말침강속도는? (단, 스톡크 법칙을 적용하며, 입자의 밀도는 5.2g/cm3, 점성계수는 1.85×10-5 kg/m·s이다.)
1
0.115㎝/s
2
0.138㎝/s
3
0.234㎝/s
4
0.345㎝/s
해설

정지 공기 중 구형입자의 종말침강속도는 스톡스 법칙으로 구한다.

Vt=d2(ρp−ρa)g18μV_t = \dfrac{d^2(\rho_p-\rho_a)g}{18\mu}에서 d=3 μm=3×10−6 md = 3\ \mu\mathrm{m} = 3\times10^{-6}\ \mathrm{m}, ρp=5.2 g/cm3=5200 kg/m3\rho_p = 5.2\ \mathrm{g/cm^3} = 5200\ \mathrm{kg/m^3}(공기 밀도는 입자에 비해 매우 작아 무시), μ=1.85×10−5 kg/m⋅s\mu = 1.85\times10^{-5}\ \mathrm{kg/m\cdot s}이다.

Vt=(3×10−6)2×5200×9.818×1.85×10−5≈1.38×10−3 m/sV_t = \dfrac{(3\times10^{-6})^2 \times 5200 \times 9.8}{18 \times 1.85\times10^{-5}} \approx 1.38\times10^{-3}\ \mathrm{m/s}이므로, 단위를 바꾸면 약 0.138㎝/s가 된다.

내용에 오류가 있거나 최신 법령·기준과 다른 부분이 보이면 알려주세요. 확인 후 반영하겠습니다.