평균직경 1 mm인 모래입자의 침전속도. 동점성계수

평균직경 1 mm인 모래입자의 침전속도. 동점성계수

 

 

수온 20℃에서 평균직경 1 mm인

모래입자의 침전속도는?

(단, 동점성 값은 1.003×10^(-6) m2/s,

모래비중은 2.5, Stoke's 법칙 이용)

 

 

 

44. 수온 20℃에서 평균직경 1mm인 모래입자의 침전속도는? (단, 동점성값은 1.003×10-6m2/s, 모래비중은 2.5, Stoke's법칙 이용)

① 0.414 m/s

② 0.614 m/s

③ 0.814 m/s

④ 1.014 m/s

 

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

 

Stokes의 법칙. Stokes’ Law

V_g = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

> V_g: 종말침강속도 (cm/s)

> d: 입자의 직경 (cm)

> ρ_s – ρ: 밀도차이 (g/cm^3)

> g: 중력가속도 (980 cm/s^2)

> μ: (물 또는 공기의) 점성계수 (g/cm•s)

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

 

 

 

“동점성 값은 1.003×10^(-6) m2/s”

---> 물의 동점성 값 이고,

동점성 = 동점성계수 이다.

 

 

 

[참고] 동점성계수. dynamic viscosity, ν

동점성계수 = 점성계수(viscosity) / 밀도(density)

= (kg/m•s) / (kg/m3)

= m2/s

( 참고 https://ywpop.tistory.com/471671 )

 

 

 

물의 밀도 = 1 g/mL = 1000 kg/m3 이므로,

점성계수 = 동점성계수 × 밀도

= (1.003×10^(-6) m2/s) × (1000 kg/m3)

= 0.001003 kg/m•s

 

 

 

[단위 환산] convert kg/m•s to g/cm•s

(0.001003 kg/m•s) (1000 g / 1 kg) (1 m / 100 cm)

= (0.001003) (1000) (1 / 100)

= 0.01003 g/cm•s

 

 

 

V_g = [d^2 (ρ_s – ρ) g] / [18 μ]

= [0.1^2 × (2.5 – 1) × 980] / [18 × 0.01003]

= 81.4 cm/s

 

 

 

(81.4 cm/s) (1 m / 100 cm)

= 0.814 m/s

 

 

 

답: ③ 0.814 m/s

 

 

 

 

[키워드] 동점성 기준, 동점성 값 기준, 동점성계수 기준