열역학 Thermodynamics 5th Edition 연습문제 1-64

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 1-64

경유와 물로 채워진 U자 관에 각각의 유체의 높이가 일정 비율을 유지하고 있을 때, 두 유체 각각의 높이를 구한다.

가정: 경유와 물은 비압축성 유체로 밀도가 일정하고 균일하다. U자 관의 모세관 현상과 마찰 등은 고려하지 않는다.

유체의 높이와 대기압, 중력가속도는 일정하고 균일하다.

풀이: U자관 속 유체들의 높이는 일정하게 유지되고 있으므로 다음과 같다.

이때 오른쪽의 경유-물 높이비가 4이므로 다음과 같고,

따라서 식을 정리하면 다음과 같다.

그러므로 위 식에 주어진 값을 대입하면 다음과 같다.