정답: 1번

노즐의 유량 \( Q \)는 다음과 같이 계산할 수 있습니다:

\[
Q = A \cdot v
\]

여기서 \( A \)는 노즐의 단면적이고, \( v \)는 노즐의 출구 속도입니다. 노즐의 단면적 \( A \)는 다음과 같이 계산됩니다:

\[
A = \frac{\pi d^2}{4}
\]

\( d = 10 \, \text{mm} = 0.01 \, \text{m} \)이므로:

\[
A = \frac{\pi (0.01)^2}{4} = 7.85 \times 10^{-5} \, \text{m}^2
\]

노즐의 출구 속도 \( v \)는 베르누이 방정식을 수정하여 다음과 같이 계산됩니다:

\[
v = \sqrt{\frac{2 \cdot P}{\rho}}
\]

여기서 \( P = 400 \, \text{kPa} = 400,000 \, \text{N/m}^2 \)이고, \( \rho = 1000 \, \text{kg/m}^3 \) (물의 밀도)입니다. 따라서:

\[
v = \sqrt{\frac{2 \cdot 400,000}{1000}} = \sqrt{800} \approx 28.28 \, \text{m/s}
\]

이제 유량 \( Q \)는:

\[
Q = 7.85 \times 10^{-5} \cdot 28.28 \approx 2.22 \times 10^{-3} \, \text{m}^3/\text{s}
\]

저수조의 물이 전부 소비되는데 걸리는 시간 \( t \)는:

\[
t = \frac{10}{2.22 \times 10^{-3}} \approx 4504.5 \, \text{s} \approx 75 \, \text{분}
\]