管内の圧力損失（粘性とダルシー・ワイスバッハの式）

正解

正解：(4) (A) 粘性 ― (B) 管長

解き方

1. 管内を流れる水には粘性があるため、管壁との間や流体内部に摩擦（せん断応力）が働き、圧力損失が生じる。
2. ダルシー・ワイスバッハの式は ΔP = λ × (L/D) × ρv²/2 であり、圧力損失は管長Lに比例し、管内径Dに反比例する。
3. よって、Aは粘性、Bは管長の組合せが適当である。

選択肢ごとの解説

1. (1)適当でない。流体摩擦の原因は慣性ではなく粘性であり、圧力損失は管内径に反比例する。
2. (2)適当でない。Bの管長は正しいが、流体摩擦の原因は慣性ではなく粘性である。
3. (3)適当でない。Aの粘性は正しいが、圧力損失は管内径に比例せず反比例する。
4. (4)適当。粘性による流体摩擦で圧力損失が生じ、その大きさは管長に比例する。