36AM81｜第36回 臨床工学技士国家試験 過去問

正答

4

公式正答は 4 です。正答内容は 2500 です。

この問題のポイント

円管内流れのReynolds数は、動粘度νを用いると Re = vD/ν です。内直径10 mmをSI単位の 0.010 m に直してから代入します。

解説

速度v = 1 m/s、円管内径D = 10 mm = 1.0 × 10⁻² m、動粘度ν = 4 × 10⁻⁶ m²/sです。従って、

Re = vD/ν

= (1 m/s)(1.0 × 10⁻² m)/(4 × 10⁻⁶ m²/s)

= 1.0 × 10⁻²/(4 × 10⁻⁶)

= (1/4) × 10⁴ = 2.5 × 10³ = 2500

です。単位は(m/s)·m/(m²/s) = 1と相殺し、Reynolds数は無次元数です。本問は計算した2500と候補値を直接比較します。誤答値がどの操作誤りかを根拠なく推測する必要はありません。

選択肢の確認

選択肢1：40

正答ではありません。 正式Re = (1 × 0.010)/(4 × 10⁻⁶) = 2500に対し40は1/62.5の値であり、SI単位で代入した結果と一致しません。

選択肢2：250

正答ではありません。 250は正しいReynolds数2500の1/10です。内径10 mm = 0.010 mと動粘度4 × 10⁻⁶ m²/sを正しく代入すると250にはなりません。

選択肢3：400

正答ではありません。 400は正しい値2500の0.16倍（約1/6.25）です。Re = vD/νへ問題の数値とSI単位を代入した結果に一致しません。

選択肢4：2500

正答です。 内径を0.010 mに換算し、Re = (1 m/s)(0.010 m)/(4 × 10⁻⁶ m²/s)へ代入すると2.5 × 10³ = 2500となります。

選択肢5：4000

正答ではありません。 4000は正式の結果2500の1.6倍です。速度1 m/s、内径0.010 m、動粘度4 × 10⁻⁶ m²/sからは2500が得られ、4000とはなりません。

覚えるポイント

• 動粘度νを用いるReynolds数は Re = vD/ν である。
• mmとmを混在させず、内径10 mmを0.010 mに変換してから代入する。
• Reynolds数は単位が相殺する無次元数で、本問の答えは2500である。