9급지방직공무원 2009-05-23 화학공학일반 6번 문제 해설

요약: U자관 마노미터에서 수은의 높이 차이(30 cm)를 이용해 물의 압력차를 계산해야 합니다. 비중 차이를 고려한 압력 변환이 핵심입니다.

정답 근거:
- 수은의 밀도: \rho_{Hg} = 13.6 \, kg/m³
- 물의 밀도: \rhowater} = 1 \, kg/m³
- 압력차 공식: Δ P = \rho_{Hg} · g · h · \frac{\rhowater}}{\rho_{Hg}}
- 여기서 g = 9.8 \, m/s² , h = 0.30 \, m

\[ Δ P = 13.6 × 9.8 × 0.30 × (1/13.6) = 0.378 \, kg/m² \]
1 \, kg/m² = 0.0001 \, kg/cm² 이므로, Δ P = 0.378 \, kg/cm²

오답 포인트:
- 비중 차이를 고려하지 않고 수은 압력만 계산한 경우 (2, 3, 4)
- 단위 변환 오류

핵심 개념:
- 비중 차이 이용한 압력 변환: 액체의 밀도 차이를 통해 압력 차이를 정확하게 계산합니다.
- 단위 일치: 계산 시 단위를 일관되게 유지해야 합니다.

마무리 요약: 수은의 압력을 물의 압력으로 정확히 변환하여 0.378 kg/cm2의 압력차를 도출하였습니다. 비중과 단위 변환에 주의하세요.