42PM20｜第42回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

3

この問題のポイント

流量と圧力差からポンプの水動力を求める問題です。使う式は P = 圧力差 × 体積流量 で，圧力をPa，流量をm³／sに揃えます。

解説

流量の単位を変換します。

100 mL／s = 100 × 10⁻⁶ m³／s = 1.0 × 10⁻⁴ m³／s

1 mmHg ≈ 133 Paなので，

150 mmHg ≈ 150 × 133 Pa ≈ 2.0 × 10⁴ Pa

です。したがって，

P = 2.0 × 10⁴ × 1.0 × 10⁻⁴ = 2.0 W

となり，およそ2 Wです。問題はポンプの水動力を尋ねており，効率や電気入力は与えられていないため考慮しません。

選択肢の確認

1．0.5
誤り。
計算2 Wの4分の1であり，mmHgからPaへの変換を正しく行った値ではありません。

2．1
誤り。
圧力を約2.0 × 10⁴ Pa，流量を1.0 × 10⁻⁴ m³／sとした積は2 Wです。

3．2
正しい。
P = ΔpQ に単位変換後の値を代入すると，およそ2 Wとなります。

4．5
誤り。
与えられた圧力差と流量から求めた水動力より大きすぎます。

5．10
誤り。
単位変換後の圧力と流量の積は10 Wにはならず，2 Wです。

覚えるポイント

• 流体を押し出す動力は P = ΔpQ で求める。
• 1 mL = 10⁻⁶ m³，1 mmHg ≈ 133 Paを用いてSI単位に揃える。