平成29年度 技術士第一次試験 建設部門 Ⅲ-19は、単一管路内の水の流れに関する問題です。この問題では、5つの記述のうち最も不適切なものを選びます。

この問題のポイント

この問題は、連続の式が使えるかを問うものです。引っかけの核心は断面積が変わると流量が変わると書いてある点で、変わるのは流量でなく流速です。

選択肢3と5は同じ連続の式の表と裏です。並べて読むと矛盾に気づきます。

※ 問題文と選択肢そのものは、公益社団法人 日本技術士会が公開している公式PDFで確認できます。

正答：選択肢3（最も不適切なもの）

＞ この論点をやさしく解説：ベルヌーイの定理で管の途中の圧力を出す｜答えは負圧になる

各選択肢の正誤

5つのうち4つは管路の水理の基本です。誤りは1つで、流量と流速を取り違えています。

選択肢5は同じ原理を正しい向きで述べたものです。3と5を突き合わせれば、どちらかが誤りだと分かります。

選択肢3のポイント（ここが誤り）

満管の単一管路では、途中で水が増えも減りもしません。流量Qはどこでも同じで、断面積Aが変われば流速vがその分だけ変わります。

選択肢5はこの関係の続きです。断面積が小さくなると流速が増え、ベルヌーイの式で速度水頭が増えた分だけ圧力水頭が下がります。

令和3年度Ⅲ-18も「満管の単一管路では流量が変わらない」を論点にしています。同じところを2回問うている形です。

覚え方

• 連続の式はQ＝A×v で流量が一定
• 断面積が増えれば流速が減る
• ピエゾ水頭に速度水頭は入らない

理解度チェック

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