열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 1-40

열역학 1-40.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

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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.