1級管工事施工管理技士の過去問
令和5年度(2023年)
問題A 問4

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問題

1級 管工事施工管理技術検定試験 令和5年度(2023年) 学科試験 問題A 問4 (訂正依頼・報告はこちら)

流体に関する記述のうち、適当でないものはどれか。
  • 動粘性係数は、粘性係数を流体の速度で除した値であり、粘性の流体運動に及ぼす影響を示す。
  • ベルヌーイの定理は、流体の持っている運動エネルギー、重力による位置エネルギー及び圧力によるエネルギーの和が流線に沿って一定であることを示している。
  • 水の粘性係数は、圧力が一定の場合、水温の低下とともに大きくなる。
  • 空気の粘性係数は、圧力が一定の場合、温度の低下とともに小さくなる。

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この過去問の解説 (1件)

01

流体全般、特に粘性に関する問題です。

選択肢1. 動粘性係数は、粘性係数を流体の速度で除した値であり、粘性の流体運動に及ぼす影響を示す。

動粘度係数は、粘性係数を流体密度で除した値です。

ν=μ/ρ  (ν:動粘度係数、μ:粘性係数、ρ:密度)

したがって、動粘性係数は、粘性係数を流体の速度で除した値は誤りです。

 

なお、粘性係数の単位は Pa・s(ポアズ)であり、動粘度の単位は m2/sで、特にcm2/s はストークスと言います。

選択肢2. ベルヌーイの定理は、流体の持っている運動エネルギー、重力による位置エネルギー及び圧力によるエネルギーの和が流線に沿って一定であることを示している。

問題文の通りです。

 

流体の流線形流れがあって、1の場所と2の場所の流量は、連続の式から同じ値Qです。

A:面積、v:流速、ρ:流体密度、h:場所の高さ、p:流体圧力 g:重力加速度とすると、

Q=A1v1=A2v2 が成り立ちます。また、ρ×A×vは流体の質量です。(流れる微小時間は無視します。)

1/2 ρv12+ρgh1+p1=1/2 ρv22+ρgh2+p2

が成り立って、1の場所と2の場所の総エネルギーが同じということが分かります。

これが、ベルヌーイの定理です。

流体の計算問題では、必要な知識です。

選択肢3. 水の粘性係数は、圧力が一定の場合、水温の低下とともに大きくなる。

液体の粘性係数は温度が高くなるにしたがって、減少します。

気体の粘性係数は温度が高くなるにしたがって、増加します。

したがって、問題文は正しい表現です。

粘性係数は圧力によっても多少の変化はありますが、圧力が大きく変化しない限り、無視できるレベルです。

選択肢4. 空気の粘性係数は、圧力が一定の場合、温度の低下とともに小さくなる。

前の問題で触れたように、問題文の通りです。

なお、液体も、気体も温度で粘性が変わるのは、分子間の運動によるものです。

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