직경 0.01 cm 비중 2.5 입자 중력 침강 제거 침강 속도

직경 0.01 cm 비중 2.5 입자 중력 침강 제거 침강 속도

 

 

어느 폐수 처리시설에서

직경 0.01 cm, 비중 2.5인 입자를

중력 침강시켜 제거하고자 한다.

수온 4.0℃에서 물의 비중은 1.0,

점성계수는 1.31×10^(-2) g/cm•sec일 때,

입자의 침강속도(m/hr)는?

단, 입자의 침강속도는 Stokes 식에 따른다.

① 12.2 m/hr

② 22.4 m/hr

③ 31.6 m/hr

④ 37.6 m/hr

 

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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)

( 참고 https://ywpop.tistory.com/17425 )

 

 

 

이런 문제에서 가장 중요한 것은

단위를 통일시켜 주는 것이다.

 

 

 

V_g = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

= [(0.01^2) (2.5 – 1.0) (980)] / [(18) (1.31×10^(-2))]

= 0.6234 cm/s

 

 

 

(0.6234 cm/s) (1 m / 100 cm) (3600 s / 1 hr)

= (0.6234) (1 / 100) (3600)

= 22.44 m/hr

 

 

 

답: ② 22.4 m/hr

 

 

 

 

[키워드] 중력 침강 기준문서, 침강 속도 기준문서, 스토크스 법칙 기준문서, Stokes의 법칙 기준문서, Stokes 기준문서, 어느 폐수 처리 시설에서 직경 1×10-2(cm), 비중 2.5인 입자를 중력 침강시켜 제거하고 있다. 폐수 비중이 1.0, 폐수의 점성계수가 1.31×10-2(g/cmㆍsec) 이라면 입자의 침강속도(m/hr)는? (단, 입자의 침강속도는 Stoke식에 따름)