산소가 층류로 흐를 수 있는 평균 속도의 최대값을 찾기 위해 레이놀즈 수를 활용합니다. 레이놀즈 수는 다음과 같이 계산됩니다: \[ Re = \frac{{\rho \cdot V \cdot D}}{\mu} \] 여기서: - \(Re\)는 레이놀즈 수입니다. - \(\rho\)는 밀도입니다. - \(V\)는 속도입니다. - \(D\)는 관의 지름입니다. - \(\mu\)는 점성계수입니다. 주어진 조건에서 임계 레이놀즈 수는 2100입니다. 따라서, \[ 2100 = \frac{{\rho \cdot V \cdot 0.1}}{23.16 \times 10^{-6}} \] 밀도 \(\rho\)는 이상기체 상태방정식을 통해 계산할 수 있습니다: \[ \rho = \frac{P}{R \cdot T} \] 여기서: - \(P = 100 \, \text{kPa} = 100000 \, \text{Pa}\) - \(R = 259.75 \, \text{Nm/kgK}\) - \(T = 5464 + 273 \, \text{K} = 5737 \, \text{K}\) 따라서, \[ \rho = \frac{100000}{259.75 \times 5737} \] 이 값을 레이놀즈 수 식에 대입하면, \(V\)를 구할 수 있습니다. 계산을 통해 평균 속도의 최대값은 약 0.414 m/s로 나옵니다. 따라서 선택한 답은 보기 2가 맞습니다.