귀여운 촌아의 작은상자

열역학 1-45.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

Fundamentals and Applications

-Yunus A. Cengel

-Michael A. Boles

-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 1-45

체중에 의한 발바닥의 압력을 양 발과 한 발로 서있을 경우에 대해 구한다.

가정: 체중은 일정하고 발바닥 전체에 균일하게 가해진다.

풀이: (a) 양 발로 서있을 경우 지면에 가하는 압력은 다음과 같다.

(b) 한 발로 서있을 경우 지면에 가하는 압력은 다음과 같다.

열역학 1-44.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-Yunus A. Cengel

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

McGraw-Hill

문제 1-44

풀이: 주어진 단위들은 다음과 같이 변환된다.

따라서 주어진 값에 적용하여 계산하면 다음과 같다.

열역학 1-43.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-Yunus A. Cengel

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 1-43

주어진 깊이의 물 속에서 절대압력을 이용하여 대기압과 비중이 다른 유체 내 동일 위치의 절대압력을 구한다.

가정: 주어진 유체들의 밀도는 문제의 깊이 내에서 일정하고 균일하다.

풀이: 절대압력을 측정한 위치에서 수직방향 위에 있는 수면에서의 대기압을 구한다.

물의 밀도는 부록의 TABLE A-3을 참고하여 아래와 같다.

(a) 따라서 국소 대기압은 다음과 같다.

이때 비중이 0.85인 유체의 밀도는 다음과 같다.

(b) 그러므로 비중이 다른 유체 내에서 절대압력은 다음과 같다.

열역학 1-42.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-42

주어진 유체 내의 계기압력을 이용하여 특정 깊이의 계기압력을 구한다.

가정: 주어진 유체의 밀도는 문제의 깊이 내에서 일정하고 균일하다. 중력 가속도는 일정하다.

풀이: 깊이가 3m, 9m에서의 계기압력은 다음과 같다.

따라서 위 식을 정리하면 다음과 같다.

따라서 9m 깊이에서 계기 압력은 다음과 같다.

열역학 1-41.docx

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문제 1-41

열역학 1-40.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-40

공기 중에 노출되어 있는 물 탱크의 압력이 다중-유체 액주식 압력계에 의해 측정될 때, 이를 이용하여 탱크 내 공기의 계기압력을 구한다.

가정: 탱크 안의 기체에 작용하는 중력 효과는 무시한다. 액주식 압력계 관의 표면장력, 모세관 효과는 무시한다.

액주식 압력계의 높이차는 일정하다. 물, 기름, 수은의 밀도는 균일하고 일정하다.

풀이: 탱크 내의 공기-물 접촉면에 있는 위치 1의 압력으로부터 관을 따라 대기 중에 노출되어 있는 위치 2에 도달할 때까지

액체의 압력항을 더하거나 빼고 그 결과를 대기압으로 놓으면 다음과 같다.

이때 계기 압력은 다음과 같으므로

따라서 위치 1의 계기 압력에 대해 식을 정리하고 풀면 다음과 같다.

열역학 1-39.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-39

대기 중에 있는 용기의 진공 계기압을 절대압력으로 계산한다.

가정: 대기압과 진공 계기압은 일정하다.

풀이: 절대압력(absolute pressure)과 진공압력(vacuum pressure), 대기압(atmospheric pressure)사이의 관계는 다음과 같다.

따라서 용기 내의 절대압력은 다음과 같다.

열역학 1-32.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-32

열역학 1-31.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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문제 1-31

주어진 화씨(℉) 온도를 란씨(Rankine), 켈빈(Kelvin) 및 섭씨(℃)로 나타낸다.

풀이: Rankine 눈금과 화씨 눈금, Kelvin 눈금과 화씨 눈금, 섭씨 눈금과 화씨 눈금 사이의 관계식은 다음과 같다.

그러므로 각각의 온도는 다음과 같다.

열역학 1-30.docx

열역학 Thermodynamics 5th Edition.

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-부준홍 김덕줄 김세웅 김수현 신세현 이교우 정우남 최경민 공역

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문제 1-30

주어진 섭씨(℃) 온도를 켈빈(Kelvin) 나타낸다.

풀이: Kelvin 눈금과 섭씨 눈금 사이의 관계식은 다음과 같다.

그러므로 Kelvin 온도는 다음과 같다.