平成30年度 問題A No.5論点:流体工学重要度 A配点 1点未着手

水平管路のB点の流速の計算(全圧・静圧)

これは1級管工事施工管理技士 第一次検定 平成30年度(2018年9月2日(日)実施) 問題A No.5の問題です。論点は「流体工学」(重要度A・解答の形は四肢択一)。採点すると、解き方 3 手順・選択肢 4 つそれぞれの解説・引っかけの指摘が読めます。

図に示す水平な管路内を空気が流れる場合、B点の流速として適当なものはどれか。

ただし、A点における全圧は40Pa、B点の静圧は20Pa、A点とB点の間の圧力損失は5Pa、空気の密度は1.2kg/m³とする。

左から右へ空気が流れる水平な管路(入口と出口に白抜きの矢印)。左側の太い管にA点、途中で管が細くなり(漸縮)、右側の細い管にB点がある。A点とB点は管の中心線上の黒丸で示され、その間に「ΔP = 5Pa」と寸法線のように示されている。

解答欄

選択肢を 1 つ選んで「採点する」を押してください。

正解

正解:(2) 5m/s

解き方

  1. 管路は水平なので位置の差はなく、A点の全圧からA〜B間の圧力損失を引いたものがB点の全圧になる。B点の全圧 = 40 − 5 = 35Paである。
  2. B点の動圧 = 全圧 − 静圧 = 35 − 20 = 15Paである。
  3. 動圧 = ρv²/2 より、v = √(2 × 15 / 1.2) = √25 = 5m/sとなる。したがって(2)が適当である。

選択肢ごとの解説

  1. (1)適当でない。3m/sのときの動圧は1.2 × 3²/2 = 5.4Paであり、15Paに合わない。
  2. (2)適当。B点の動圧15Paから、v = √(2 × 15 / 1.2) = 5m/sとなる。
  3. (3)適当でない。10m/sのときの動圧は1.2 × 10²/2 = 60Paであり、15Paに合わない。
  4. (4)適当でない。15m/sのときの動圧は1.2 × 15²/2 = 135Paであり、15Paに合わない。
引っかけ:全圧 = 静圧 + 動圧。圧力損失は全圧から差し引く。動圧は ρv²/2 で、密度1.2kg/m³なら0.6v²となる。

同じ論点の過去問

平成30年度の前後の問題

1級管工事施工管理技士 第一次検定 過去問一覧(回別・論点別)

出典:一般財団法人 全国建設研修センターが実施した1級管工事施工管理技士 第一次検定 平成30年度(2018年9月2日(日)実施) 問題A No.5。問題文は本試験の問題にもとづいています。解答・解説・論点の整理は資格試験対策.netの独自コンテンツです。最終更新 。この問題の誤りを報告する