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1[환경기능사 필기] 04년 3회차
정지 공기 중에서 침강하는 직경이 3㎛인 구형입자의 종말침강속도는? (단, 스토크스 법칙을 적용하며, 입자의 밀도는 5.2g/cm3이고, 점성계수는 1.85抉10-5kg/m· s이다.)
1
0.125cm/s
2
0.137cm/s
3
0.234cm/s
4
0.345cm/s
해설

스토크스 법칙으로 계산한 종말침강속도는 약 0.137cm/s이다.

스토크스 종말침강속도는 Vt=g d2 (ρp−ρa)18 μV_t = \dfrac{g\,d^2\,(\rho_p-\rho_a)}{18\,\mu}이며, 입자밀도에 비해 공기밀도는 무시할 수 있다. 입자밀도는 5.2 g/cm3=5,200 kg/m35.2\,\mathrm{g/cm^3} = 5{,}200\,\mathrm{kg/m^3}로 환산해 대입한다.

값을 대입하면 Vt=9.8×(3×10−6)2×520018×1.85×10−5≈1.38×10−3 m/s=0.137 cm/sV_t = \dfrac{9.8 \times (3\times10^{-6})^2 \times 5200}{18 \times 1.85\times10^{-5}} \approx 1.38\times10^{-3}\,\mathrm{m/s} = 0.137\,\mathrm{cm/s}이다.

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