저속의 공기흐름에서는 압력의 합은 일정한가요?
저속의 공기흐름에서는 동압과 정압의 합은 일정하며 전압과 같다 라는 의미를 갖는다고 알고 있는데 왜 이런지와 왜 저속에서만 그런지 설명 부탁드립니다.
안녕하세요. 박정철 과학전문가입니다.
베르누이의 원리에 따르면, 이상적인 조건에서(즉, 마찰이나 열 전달 등의 외부 영향을 받지 않는 상황에서) 액체나 기체의 저속 흐름은 에너지 보존 법칙을 따릅니다. 이는 공기 흐름에도 적용됩니다.
따라서, 압력, 속도 및 위치 에너지(높이) 사이에는 균형 관계가 있습니다. 즉, 속도가 빨라질수록 압력은 낮아지고, 반대로 속도가 느려질수록 압력은 높아집니다. 마찬가지로 높이가 올라갈수록 압력은 낮아집니다.
하지만 실제 세계에서는 공기 저항과 같은 요소들 때문에 이러한 이상적인 상황이 항상 발생하지 않습니다. 실제 상황에서는 여러 복잡한 요인들로 인해 베르누이의 원리를 그대로 적용하기 어렵습니다.
그래서 "저속의 공기흐름에서 압력의 합은 일정하다"고 단정적으로 말하기보다는, "특정 조건 하에서 베르누이의 원리에 따라 저속 공기흐름 내에서 에너지 보존법칙이 유효하다"고 하는 것이 더 정확할 수 있습니다.
안녕하세요.조사를 해본 결과 베르누이의 원리에 따르면, 유체의 속도가 빨라지면 동압이 증가하고, 정압이 감소합니다. 이는 유체의 운동 에너지가 증가하기 때문입니다. 또한, 유체의 속도가 느려지면 동압이 감소하고, 정압이 증가합니다. 이는 유체의 운동 에너지가 감소하기 때문입니다.
저속의 공기흐름에서는 동압이 매우 작기 때문에, 동압과 정압의 합은 거의 정압과 같습니다. 따라서, 저속의 공기흐름에서는 동압과 정압의 합은 일정하며 전압과 같습니다.
저속에서만 이러한 관계가 성립하는 이유는, 공기의 밀도가 매우 높기 때문입니다. 공기의 밀도가 높으면, 동압이 매우 작아도 정압에 미치는 영향이 크지 않습니다. 따라서, 동압과 정압의 합은 거의 정압과 같게 됩니다.
고속의 공기흐름에서는 동압이 훨씬 커지기 때문에, 동압과 정압의 합은 정압과 크게 다르게 됩니다. 따라서, 고속의 공기흐름에서는 동압과 정압의 합은 일정하지 않으며 전압과 같지 않습니다. 도움이 되셨다면 좋아요 추천 부탁드립니다. ^^