44AM11第44回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅰ 基礎的知識MEの基礎となる理工学的知識物理・化学・単位/単位・次元解析

単位[Pa・s]の物理量はどれか。

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正解: 3

正答

3

この問題のポイント

この問題では、単位 Pa・sがどの物理量を表すかが問われています。

Pa は圧力の単位で、s は秒です。
Pa・sは、流体の流れにくさを表す粘性率の単位です。

解説

粘性率は、液体や気体がどれだけ流れにくいかを表す物理量です。水よりも蜂蜜のほうが流れにくい、というときの「ねばり」に関係します。

粘性率の単位は Pa・s です。

Pa は圧力の単位で、次のように表せます。

Pa = N/m²

したがって、

Pa・s = N・s/m²

となります。これは、流体内部のせん断応力と速度勾配の関係を表すときに使われる単位です。

第2種MEでは、生体内の血液の流れ、カテーテル内の流体、透析回路、輸液回路などを考えるときに、粘性や流体抵抗の考え方が関係します。

ひっかけポイント
Pa が入っているので圧力そのものと考えたくなりますが、Pa・s は圧力ではなく、時間 s が掛け合わされた粘性率の単位です。

選択肢の確認

1.光度
誤り。
光度の単位は cd、カンデラです。Pa・s は光の強さを表す単位ではありません。

2.密度
誤り。
密度は単位体積あたりの質量で、代表的な単位は kg/m³ です。Pa・s ではありません。

3.粘性率
正しい。
粘性率は流体の流れにくさを表す物理量で、単位は Pa・s です。血液や透析液などの流体を考えるときにも関係します。

4.吸収線量
誤り。
吸収線量の単位は Gy、グレイです。1 Gy は 1 kg あたり 1 J のエネルギーを吸収することを表します。

5.表面張力
誤り。
表面張力の単位は N/m です。液体表面が縮もうとする性質を表す物理量で、Pa・s ではありません。

覚えるポイント

  • Pa・s は粘性率の単位です。
  • 粘性率は、流体の流れにくさを表します。
  • 光度は cd です。
  • 密度は kg/m³ です。
  • 吸収線量は Gy です。
  • 表面張力は N/m です。

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