第36回 臨床工学技士国家試験 午後 第83問

ベルヌーイの定理は、粘性も圧縮性もない完全流体の定常流で、流線に沿って「圧力＋運動エネルギー＋位置エネルギー」の和が一定になる、という力学的エネルギー保存則である。式：P ＋ ½ρv² ＋ ρgh ＝ 一定。

【各選択肢の解説】

ａ．完全流体に適用される。
✅ 正しい。粘性による摩擦損失があるとエネルギーが熱に変わり和が一定にならないため、粘性のない完全流体が前提である。

ｂ．重力とは無関係である。
❌ 誤り。正しくは位置エネルギーの項 ρgh に重力加速度 g が入り、高さの差が圧力に影響する。

ｃ．温度をパラメータとして含む。
❌ 誤り。正しくは式の変数は圧力 P・流速 v・高さ h（と密度 ρ）で、温度は含まない。

ｄ．連続の式を導くことができる。
❌ 誤り。正しくは連続の式（A₁v₁ ＝ A₂v₂）は質量保存則から導く別の式で、ベルヌーイの式からは導けない。

ｅ．力学的エネルギー保存則が適用される。
✅ 正しい。単位体積あたりの圧力・運動・位置のエネルギーの和が保存されることを表した式である。

【試験対策ポイント】

2つを組み合わせると「狭窄部では流速が上がり圧力が下がる」が導ける。