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94.

비중이 1.5이고, 직경이 74μm인 분체가 종말속도 0.2m/s로 직경 6m의 사일로(silo)에서 질량유속 400kg/h로 흐를 때 평균 농도는 약 얼마인가?

통계 수집 중 · 0회 풀이

① 10.8mg/L

② 14.8mg/L

③ 19.8mg/L

④ 25.8mg/L

핵심 해설

정답은 ③이다. 사일로 단면적과 종말속도로 기체의 체적유량을 구한 뒤 질량유속을 나누면 평균 농도는 약 19.8mg/L이다.

선지별 해설

평균 농도는 단위 체적당 분체 질량으로 계산한다.
사일로의 체적유량은 단면적 $A=\pi D^2/4$와 속도 $v$의 곱 $Q=Av$로 구한다.
① [X] 10.8mg/L는 단면적과 체적유량을 반영한 계산값과 일치하지 않는다.
② [X] 14.8mg/L는 주어진 질량유속과 체적유량으로 산정한 값이 아니다.
③ [O] $A=\pi(6)^2/4$, $Q=A×0.2$를 적용하여 질량유속을 체적유량으로 나누면 약 19.8mg/L이므로 옳다.
④ [X] 25.8mg/L는 주어진 조건에서의 평균 농도보다 크다.

핵심 정리

$A=\pi D^2/4$, $Q=Av$.
평균 농도 = 질량유속 ÷ 체적유량 ≈ 19.8mg/L.

최종 결론

주어진 조건에서 평균 농도는 약 19.8mg/L이므로 정답은 ③이다.

AI로 작성된 해설입니다.

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