問題1
自然河川のこう配から落差を得る水力発電
水路式発電所が正解です
本題における「水路」は自然による水路のことであり、具体的には川のことを指します。
ダム式発電所はダムを用いて落差を得る水力発電所、ダム水路式発電所は自然河川のこう配とダムの両方を用いた発電所です。
問題2
ダムを用いて落差を得る水力発電所
ダム式発電所が正解です
自然の川をそのまま利用する水路式発電所に対して、ダムで人口的に水をせき止めてダムから流れる水を用いて水車を回して発電を行うことをダム式発電所と呼ばれています。
また、他の選択肢のダム水路式発電所は自然河川のこう配とダムの両方を用いた発電所です。
問題3
水圧管の圧力が急上昇することで水圧管が破損すること
ウォーターハンマーが正解です
water(ウォーター)は「水」、ハンマーは衝撃を与える道具のことを指します。
水の圧力が上昇して、水圧管に大きな力が加わることがあたかも水がハンマーみたいになっている様子からウォーターハンマーと呼ばれています。
キャピテーションは高い圧力により気泡がつぶれることで衝撃圧が生じることです。
問題4
高い圧力により気泡がつぶれることで衝撃圧が生じること
キャビテーションが正解です
Cavitation(キャビテーション)には「空洞、窪み」という意味があります。
気泡が潰れるまでの過程で気泡の一部分に強い圧力がかかり窪みができるため、気泡の形状からキャビテーションと呼ばれています。
ウォーターハンマーも水圧の急上昇という点では共通していますが、あちらは管の破裂なので不正解です。
問題5
運動エネルギー(速度水頭)を使用する水車はどれか
衝動水車が正解です
衝動水車はダムの水を滝のように放水して、自由落下している水が水車に当たった衝撃(運動エネルギー)を用いて電気エネルギーに変換します。
また、他の選択肢の反動水車は圧力エネルギーを使用する水車です。
問題6
圧力エネルギーを使用する水車はどれか
反動水車が正解です
反動水車は水道管を通っている水を用いて水車を回す仕組みであり、水圧(ダムの底の水圧が強い部分からダムの出口の浅い部分に水を押し出す力)を用いて水車を回します。
また、もう一つの選択肢である衝動水車は運動エネルギー(速度水頭)を使用する水車です。
問題7
水車におけるくるくる回る部分はどれか
ランナが正解です
runner(ランナ)は「走る人」という意味を持つ英単語です。
水車の端にあるパ－ツが回っている様子が、走っている人のようにも見えることからランナと呼ばれています。
また、バケットは衝動水車における水の衝撃を受けるお椀のようなパーツ、ガバナは水車の流水量の調整を行う装置です。
問題8
この中で衝動水車はどれか
ペルトン水車が正解です
ペルトンは発見者の名前であるとされています。
ペルトン水車は衝動水車の中で代表的なものであるため、すぐに結びつくようにしておきましょう。
また、その他の選択肢のフランシス水車、プロペラ水車は反動水車です。
問題9
衝動水車における水の衝撃を受けるお椀のようなパーツは何とよばれているか
バケットが正解です
Backet(バケット)は「バケツ」という意味を持つ英単語です。お椀のような形はしていても、規模が規模なだけに大きさはバケツくらいであったと考えられます。
なお、他の選択肢のランナは水車におけるくるくる回る部分、ガバナは水車の流水量の調整を行う装置です。
問題10
水力発電において水車の流水量の調整を行う装置
ガバナが正解です
Governer(ガバナ)は「知事」という意味を持つ英単語です。
Goverment(ガバ－メント)が「政府、統治」という意味を持つので、それを知っているようであればerが「人」を表す接尾辞であることからGovernerを「統治を行う政府の人」と派生して理解しても良いです。
水力発電の運営は水車に流す水の量で決まり、それを決定する機械が地方の運営の最終決定を行う知事と重なっているためにガバナと呼ばれています。
また、吸出し管はエネルギー効率を良くするための装置(詳しめの解説は下のリンクを参照ください)、ランナは水車におけるくるくる回る部分です。
