직경이 5㎛이고 밀도가 3.7g/cm3인 구형의 먼지입자가 공기 중에서… | [환경기능사 필기] 10년 1회차 기출문제 상세 페이지

1[환경기능사 필기] 10년 1회차

직경이 5㎛이고 밀도가 3.7g/cm³인 구형의 먼지입자가 공기 중에서 중력침강할 때 종말침강속도는?(단, 스톡스 법칙이 적용되며, 공기의 밀도는 무시하고, 점성계수는 1.85 ×10^-⁵kg/m·s이다.)

약 0.27㎝/s

약 0.32㎝/s

약 0.36㎝/s

약 0.41㎝/s

해설

이 먼지입자의 종말침강속도는 약 0.27㎝/s이다.
스톡스 법칙에 따른 종말침강속도는  $V_t = \dfrac{g\,d^2(\rho_p-\rho_a)}{18\mu}$ 이며, 공기 밀도를 무시하면  $\rho_p$ 만 남는다.
 $d=5\times10^{-6}\ \mathrm{m}$ ,  $\rho_p=3700\ \mathrm{kg/m^3}$ ,  $\mu=1.85\times10^{-5}\ \mathrm{kg/m\cdot s}$ 를 대입하면  $V_t \approx 2.72\times10^{-3}\ \mathrm{m/s} \approx 0.27\ \mathrm{cm/s}$ 가 된다.

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