2級管工事施工管理技士 過去問
令和3年度(2021年)前期
問3 (1 問3)

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問題

2級管工事施工管理技士試験 令和3年度(2021年)前期 問3(1 問3) (訂正依頼・報告はこちら)

流体に関する用語の組合せのうち、関係のないものはどれか。
  • 粘性係数 ――――― 摩擦応力
  • パスカルの原理 ―― 水圧
  • 体積弾性係数 ――― 圧縮率
  • レイノルズ数 ――― 表面張力

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この過去問の解説 (2件)

01

流体とは、気体・液体の総称です。

この流体に関係のないものを選択する問題です。

1.粘性係数とは、

  流体の流れに抵抗する性質の度合いを示し、

  ・粘性係数が高ければ高いほど摩擦応力大きく

  ・粘性係数が低ければ低いほど摩擦応力小さく

  なります。

  よって、関係性があります。 

2.パスカルの原理とは、

  密閉された容器内に圧力が生じた際、

  液体各部に同じ圧力(水圧)が伝わる現象のことを言います。

  よって、関係性があります。 

3.体積弾性係数とは、

  圧縮に対しての体積変化の耐性の度合いを示し、

 圧縮率は、

  圧縮に対しての体積変化の度合いのことです。

 式では、

 【体積弾性係数=1/圧縮率】(つまりお互いの逆数となる)

 が成り立ちます。

 よって、関係性があります。 

4.レイノルズ数とは、

  粘性(流体の流れに抵抗する性質)が液体の流れに影響を与える度合いを示します。

 表面張力は、

 流体の流れが発生しない現象のため、

 関係性はありません。 

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02

流体に関する用語の問題です。

選択肢1. 粘性係数 ――――― 摩擦応力

流体に関する用語の組み合わせです

 

粘性流体では、流体の隣り合う境界面に対し、流体が引きずられれる力が作用すると考え、境界面の摩擦応力 τは、τ=流体に引きずられる力/境界面面積 となります。

摩擦応力 τは、境界面と垂直方向の速度勾配に比例し、τ=比例定数(μ)×速度勾配となって、この比例係数を粘性係数あるいは粘度と言います

選択肢2. パスカルの原理 ―― 水圧

流体に関する用語の組み合わせです

 

水中の水の圧力は、容器の大きさや形状に関係なく、深さだけに比例し、その水圧の方向は下向きだけでなく、全方向の向きに働きます。

密閉容器内に静止している流体の一部に圧力(水圧)を加えると、その水圧は流体のすべての部分に伝達されます。これが、パスカルの原理です。

選択肢3. 体積弾性係数 ――― 圧縮率

流体に関する用語の組み合わせです

 

応力とひずみの関係を表すフックの法則は、流体にも同じような作用を加えます。

圧力pの時の体積Vの流体に、圧力dp だけ加えたとき、体積がdVだけ減少したときに、

dV/V=(1/K)×dp

が成立し、Kを体積弾性係数と言います。

 

Kの逆数 k は、k=(dV/V)/dp=1/K となって、kを圧縮率と言います。

選択肢4. レイノルズ数 ――― 表面張力

流体に関する関係のない用語の組み合わせです

 

レイノルズ数(Re数)は、慣性力と粘性力の比で、管内流れの層流か乱流かの判定に利用されます。

液体は自由な表面では流体は液面を縮小しようとする性質があり、液面は弾性膜のような作用によって表面に張力が働き、これを表面張力と言います。

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