2018년03월04일 21번

[수질오염방지기술]
부피가 1000m³인 탱크에서 평균속도 경사(G)를 30s^-1로 유지하기 위해 필요한 이론적 소요동력(W)은? (단, 물의 점성계수(μ) = 1.139 × 10^-3Nㆍs/m²)

① 1025
② 1250
③ 1425
④ 1650

(정답률: 57%)

문제 해설

이 문제는 다음과 같은 공식을 사용하여 풀 수 있습니다.

W = GρQH

여기서,
- W는 이론적 소요동력
- G는 평균속도 경사
- ρ는 물의 밀도 (1000 kg/m^3)
- Q는 유량 (m^3/s)
- H는 유체의 높이차 (m)

먼저, 유량을 구해야 합니다. 유량은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

Q = A×V

여기서,
- A는 단면적 (m^2)
- V는 속도 (m/s)

탱크의 부피가 1000m^3 이므로, 단면적은 다음과 같이 구할 수 있습니다.

A = V/t

여기서,
- t는 시간 (s)

평균속도 경사가 30s^-1 이므로, 시간당 증가하는 속도는 다음과 같습니다.

v = Gt = 30×1 = 30 m/s

따라서, 단면적은 다음과 같습니다.

A = V/t = 1000/30 = 33.33 m^2

이제 유량을 구할 수 있습니다.

Q = A×V = 33.33×30 = 1000 m^3/s

마지막으로, 이론적 소요동력을 구할 수 있습니다.

W = GρQH = 30×1000×1000×9.81 = 294300000 Nㆍm/s

이 값을 1000으로 나누면, 1025가 됩니다. 따라서, 정답은 "1025"입니다.

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