第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第86問
医用機械工学第37回午前
第37回 臨床工学技士国家試験 午前 第86問(医用機械工学)の正答は 4 です。ハーゲン・ポアズイユの式は円管内の層流の流量Qを表す。
問題
ハーゲン・ポアズイユの式はどれか。 ただし、Q を流量、DP を圧力差、r を管の半径、n を粘性率、L を管の長さと する。
- 1. Q L P r $ nr D =
- 2. Q L P r $ nr D =
- 3. Q L P r $ nr D =
- 4. Q L P r $ n r D = ✓
- 5. Q L P r $ n r D = A B C D E 閾値 膜 電 位 [mV] 時間[ms]
正答:4番
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解説
■ 正答:4番 — Q = πΔP r⁴/(8ηL)
ハーゲン・ポアズイユの式は円管内の層流の流量Qを表す。Q = (πΔP r⁴)/(8ηL)。流量は半径rの4乗に比例し、圧力差ΔPに比例、粘性率ηと管長Lに反比例する。この形をもつ選択肢4が正答。
【各選択肢の解説】
1〜3. ❌ 誤り。rの指数(4乗)や分母の係数(8ηL)が式と一致しない。
4. ✅ 正しい。Q = πΔP r⁴/(8ηL) の形。半径の4乗に比例。
5. ❌ 誤り(後半にA〜Eや膜電位・時間のOCR混入があるが、式としてはr⁴・8ηLの形でないため不適)。
【試験対策ポイント】
Q = πΔP r⁴/(8ηL)。最重要は「流量は半径の4乗に比例」(内径が半分になると流量は1/16)。血管抵抗 R = ΔP/Q = 8ηL/(πr⁴)。層流にのみ成立。臨床ではカテーテル・輸液路の内径が流量を決定的に左右する。
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