1級管工事施工管理技士 過去問
令和7年度(2025年)
問4 (問題A ユニットa 問4)

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問題

1級管工事施工管理技士試験 令和7年度(2025年) 問4(問題A ユニットa 問4) (訂正依頼・報告はこちら)

流体に関する文中、(   )内に当てはまる用語の組合せとして、適当なものはどれか。

水平な円管の直管部に水が流れている場合、( A )のために流体摩擦が働いて、圧力損失を生じる。
ダルシー・ワイスバッハの式は、この圧力損失が、( B )に比例することを表している。
  • A:慣性  B:管内径
  • A:慣性  B:管長
  • A:粘性  B:管内径
  • A:粘性  B:管長

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この過去問の解説 (2件)

01

流体に関する用語とその意味の問題です。

 

流体が運動するとき、粘性により、流体と流体、流体と固体(管壁)との間に摩擦(流体摩擦)が生じます。

流体と流体との間の摩擦を、内部摩擦と言います。

流体と固体(管壁)との間の摩擦を、外部摩擦と言います。

流体摩擦によって、流体運動の抵抗となり、エネルギーを損失し、これが圧力損失となって現れます。

 

ダルシー・ワイスバッハの式は、圧力損失Δpを計算する式です。

Δp=p1-p2=λ・(ℓ/d)・(ρv2/2)

ここで、λ:摩擦係数、ℓ:管の長さ、d:管径、ρv2/2:動圧

式から、次のことが分かります。

圧力損失Δpは、管の長さに比例し、管径に反比例する

選択肢1. A:慣性  B:管内径

A:粘性  B:管長

選択肢2. A:慣性  B:管長

A:粘性  B:管長

選択肢3. A:粘性  B:管内径

A:粘性  B:管長

選択肢4. A:粘性  B:管長

 

冒頭の解説どおりです。

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02

流体が流れる際に生じる摩擦(流体摩擦)の原因となる「粘性」の性質と、 圧力損失を計算する「ダルシー・ワイスバッハの式」における各変数の関係を理解することが重要です。

 

ダルシー・ワイスバッハの公式は、以下の通りです。

Δp = λ ・ (ℓ / d) ・ (ρv² / 2) 

 Δp:圧力損失 

 λ:摩擦係数 

 ℓ:管の長さ 

 d:管径 

 ρv² / 2:動圧

 

この式から、圧力損失(Δp)は管の長さ(ℓ)に比例し、管径(d)に反比例することがわかります。

選択肢1. A:慣性  B:管内径

×… Aは「粘性」、Bは「管長」が正しいため、不適当です。 流体摩擦は慣性ではなく、流体の粘性(流体と管壁などの間の摩擦)によって生じます。

選択肢2. A:慣性  B:管長

×… Aは「粘性」が正しいため、不適当です。 Bの「管長に比例する」という点は正しいですが、Aが誤りです。

選択肢3. A:粘性  B:管内径

×… Bは「管長」が正しいため、不適当です。 ダルシー・ワイスバッハの式において、圧力損失は管内径に「反比例」するため、比例の関係としては不適当です。

選択肢4. A:粘性  B:管長

〇… A(粘性)およびB(管長)の組合せは、公式の性質と一致するため、適当です。 流体は「粘性」があるために摩擦が生じ、その損失は「管長」に比例して大きくなります。

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