직경 5 μm 밀도 3.7 g/cm3 먼지입자 중력침강 종말침강속도

직경 5 μm 밀도 3.7 g/cm3 먼지입자 중력침강 종말침강속도

 

 

직경이 5 μm이고 밀도가 3.7 g/cm3인 구형의 먼지입자가

공기 중에서 중력침강할 때 종말침강속도는?

단, 스토크스 법칙이 적용되며, 공기의 밀도는 무시하고,

점성계수는 1.85×10^(-5) kg/m•s이다.

 

---------------------------------------------------

 

Stokes의 법칙

V_g = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

 

> V_g: 종말침강속도 (cm/s)

> d: 직경 (cm)

> ρ_s – ρ: 밀도차이 (g/cm^3)

> g: 중력가속도 (980 cm/s^2)

> μ: 점성계수 (g/cm•s)

 

 

 

 

이런 문제에서 가장 중요한 것은

단위를 통일시켜 주는 것이다.

 

> 직경: (5 μm) (1 mm / 1000 μm) (1 cm / 10 mm) = 0.0005 cm

> 점성계수: (1.85×10^(-5) kg/m•s) (1000 g / 1 kg) (1 m / 100 cm)

= (1.85×10^(-5)) (1000) (1 / 100) = 0.000185 g/cm•s

 

 

 

V_g = [(0.0005 cm)^2 (3.7 g/cm^3) (980 cm/s^2)] / [18 (0.000185 g/cm•s)]

= [(0.0005)^2 (3.7) (980)] / [18(0.000185)]

= 0.272 cm/s

 

 

 

 

[주의] ρ_s – ρ 이므로,

(3.7 g/cm^3 – 공기의 밀도), 이렇게 계산해야 되나,

문제 지문에서 공기의 밀도는 무시하라고 해서,

그냥 (3.7 g/cm^3) 로 계산했음.

 

 

 

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/17166 ] 구형입자(입경 2.2 μm, 밀도 2500 g/L) 자유낙하 종말침강속도(m/sec)

 

[ 관련 예제 https://ywpop.tistory.com/24131 ] 직경이 1.0 mm이고 비중이 2.0인 입자를 17℃의 물에 넣었다. 입자가 3 m 침강하는데 걸리는 시간(sec)은 얼마인가?

 

 

 

[키워드] 먼지 입자 기준문서, 중력 침강 기준문서, 종말 침강 속도 기준문서, 스토크스 법칙 기준문서, Stokes의 법칙 기준문서, Stokes 기준문서, Stokes 식 기준문서, Stokes 공식 기준문서, 중력 침강 사전, 종말 침강 속도 사전, 스토크스 법칙 사전, Stokes의 법칙 사전, Stokes dic, Stokes 식 사전, Stokes 공식 사전