2級管工事施工管理技士 過去問
平成30年度(2018年)後期
問3 (1 問3)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 平成30年度(2018年)後期 問3(1 問3) (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。
  • 液体は、気体に比べて圧縮しにくい。
  • 大気圧の1気圧の大きさは、概ね深さ10mの水圧に相当する。
  • 水の粘性係数は、空気の粘性係数より大きい。
  • レイノルズ数が大きくなると、層流になる。

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この過去問の解説 (2件)

01

1.設問の通りです。
 気体は圧縮性流体、液体は非圧縮性流体と呼ばれます。

2.設問の通りです。

3.設問の通りです。

4.不適切です。
 レイノルズ数Reは層流と乱流の判定に用いられ
 数字が大きくなると乱流になります。
 Re<2000で層流、4000<Reで乱流となります。

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02

流体に関する問題です。

選択肢1. 液体は、気体に比べて圧縮しにくい。

問題文内容の通りです

 

液体は気体に比べ圧縮しにくく、非圧縮性流体と呼ばれます。対して、気体は、圧縮性流体と言います。

水の圧縮性は、20℃で 0.0044 [1/Pa]という微小な数値です。

選択肢2. 大気圧の1気圧の大きさは、概ね深さ10mの水圧に相当する。

問題文内容の通りです

 

地球表面の空気層の厚さは約1000kmで、大気圧の地上での大きさは101.32 [kPa]です。

これを水圧にすると、水の深さ10 mに相当します。

なお、空気は圧縮性であるため、大気の密度は下に行くほど大きくなり、上空は非常に薄いため、大気圧と高さは比例しません。

選択肢3. 水の粘性係数は、空気の粘性係数より大きい。

問題文内容の通りです

 

粘性流体の摩擦応力 τ は、境界面と垂直方向の速度勾配に比例し、次のように表されます。

τ=μ×(dv/dy)  [N/m2]

ここで、μ [Pa・s]は粘性係数、(dv/dy)は速度勾配です。

空気と水の粘性係数は次の表のようになります。

温度空気
 

粘性係数 [Pa・s]

×10-3

動粘度 [m2/s]

×10-6

粘性係数 [Pa・s]

×10-6

動粘度 [m2/s]

×10-6

0℃1.7921.79217.113.2
25℃0.8900.89318.2
50℃0.5480.55419.317.8
100℃0.2820.29421.623.0

選択肢4. レイノルズ数が大きくなると、層流になる。

レイノルズ数が大きくなると、乱流になる

 

液体の流れは、規則正しく槽をなして流れる層流と、流体分子が入り交じった流れの乱流に分けられ、管内の平均流速v、管径d、動粘度係数νとすると、

Re= v・d/ν

となるReが導かれ、レイノルズ数と言います。

層流は、Re < 2000、乱流は、Re > 4000

層流と乱流の境界がReで決まります。層流と乱流の境界は、Re=3000が実用的です。

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