01
SECTION 01
流体力学（ベルヌーイ・圧力損失）
FLUID LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹管が細くなって流速が増加したとき静圧はどうなる？！
😰 パイプ訓練生勢いが強くなるから……静圧も上昇する？
🔧 スパナ軍曹ベルヌーイの定理だ！流速↑なら静圧↓！全圧が一定なんだから動圧が増えれば静圧は下がる！！
🌊 流体力学の重要公式
ベルヌーイの定理：全圧（動圧＋静圧＋位置水頭）は一定。管断面積↓→流速↑→静圧↓。「流速↑→静圧↑」は誤り。
連続の式：A₁v₁＝A₂v₂。管径大→断面積大→流速小（反比例）。
圧力損失は流速の2乗に比例。管径を小さくして流速を上げると圧力損失は増大する（「減る」は誤り）。
レイノルズ数：Re＞4000程度→乱流。Re＜2300程度→層流。
水（液体）の粘度：温度上昇→粘度低下（流れやすくなる）。気体は逆（温度↑→粘度↑）。
ベルヌーイ： P/ρg + v²/2g + z = 一定
連続の式： Q = A × v（流量＝断面積×流速）
圧力損失： ΔP = λ × (L/D) × (ρv²/2)
連続の式： Q = A × v（流量＝断面積×流速）
圧力損失： ΔP = λ × (L/D) × (ρv²/2)
「管径を小さくして流速を上げると圧力損失が減る」→ 誤り。流速の2乗に比例するため圧力損失は増大する。
02
SECTION 02
熱力学・伝熱
THERMAL LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹断熱材は熱伝導率が大きいほど性能が高いか？！
😰 パイプ訓練生大きいほど…熱を多く扱えるから……性能高い？
🔧 スパナ軍曹逆だ！熱伝導率が小さいほど熱が逃げにくくて断熱性能が高い！「大きいほど高い」は真逆の誤りだ！！
🌡️ 熱の伝わり方と材料の比熱
| 項目 | 内容 | 注意点 |
|---|---|---|
| 水の比熱 | 約4.18 kJ/(kg·K) | 鉄（約0.45）・銅（約0.39）よりはるかに大きい。「水は比熱が小さい」は誤り |
| 熱伝導 | 物質内部を温度差で熱が移動 | 熱伝導率が小さいほど断熱性能が高い |
| 熱対流 | 流体の流れにより熱が移動 | — |
| 熱放射（輻射） | 電磁波（赤外線）により熱が移動 | 真空中でも伝達される（媒体不要） |
「熱伝導率が大きいほど断熱性能が高い」→ 誤り。熱伝導率が小さいほど熱が逃げにくく断熱性能が高い。
03
SECTION 03
電気の基礎
ELECTRIC LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹並列接続の合成抵抗は各抵抗の和か？！
😰 パイプ訓練生直列も並列も足せばいい……のかな？
🔧 スパナ軍曹違う！並列は逆数の和の逆数だ！「各抵抗の和」は直列のみ！並列では合成抵抗は個々の抵抗より小さくなる！！
⚡ 合成抵抗・三相交流・オームの法則
直列： R合成 = R₁ + R₂ + …（各抵抗の和）
並列： 1/R合成 = 1/R₁ + 1/R₂ + …（逆数の和の逆数）
オームの法則： V = I × R
電力： P = V × I = I²R = V²/R
並列： 1/R合成 = 1/R₁ + 1/R₂ + …（逆数の和の逆数）
オームの法則： V = I × R
電力： P = V × I = I²R = V²/R
並列接続では合成抵抗は個々の抵抗より小さくなる（電流が流れやすくなる）。
三相交流：位相が120°ずつ異なる3つの交流電圧で構成。単相交流より電力伝送効率が高い（「低い」は誤り）。
ニュートン第2法則：F＝ma。1kg×1m/s²＝1N（「10N」は誤り）。
「並列接続の合成抵抗も各抵抗の和で求める」→ 誤り。並列は逆数の和の逆数。合成抵抗は個々より小さくなる。
04
SECTION 04
材料・腐食・バルブ
MATERIAL LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹亜鉛めっきは何の薄膜を形成して鋼材を守る？！
😰 パイプ訓練生めっきだから……銅の薄膜？
🔧 スパナ軍曹「亜鉛」めっきと言っとるだろ！亜鉛の薄膜だ！亜鉛が先に腐食する犠牲防食で鋼材を守るんだ！！
🔩 材料・腐食・バルブの比較
亜鉛めっき：亜鉛の薄膜を形成（「銅の薄膜」は誤り）。亜鉛が先に腐食する犠牲防食により鋼材を保護。
ぜい性（脆性）材料：弾性変形が小さく破断前にほとんど変形しない。変形が大きいのは延性材料。
| バルブ | 圧力損失 | 主な用途 |
|---|---|---|
| ゲートバルブ（仕切弁） | 全開時は小さい | 止め弁（開閉のみ） |
| グローブバルブ（玉形弁） | 大きい | 流量調節。弁体は流路に垂直に動く（「平行」は誤り） |
| バタフライバルブ | 小さい | 大口径配管・流量調節 |
| チェックバルブ（逆止弁） | — | 逆流防止専用 |
「グローブバルブの弁体は流路に平行に動く」→ 誤り。流路に垂直に動く。そのため圧力損失が大きい。
05
SECTION 05
ポンプ特性（並列・直列運転）
PUMP ROOM
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹直列運転で増加するのは流量か揚程か？！
😰 パイプ訓練生直列に並べるから……流量が増える？
🔧 スパナ軍曹違う！直列で増えるのは揚程だ！流量を増やしたいなら並列だ！高層ビルへの給水は直列で揚程を上げる！！
⚙️ ポンプ並列・直列運転の比較
| 運転方式 | 流量 | 揚程 | 用途 |
|---|---|---|---|
| 並列運転 | 増加↑ | ほぼ変わらず | 流量を増やしたい場合 |
| 直列運転 | ほぼ変わらず | 増加↑ | 揚程を増やしたい場合（高層ビルなど） |
絶対圧力＝ゲージ圧力＋大気圧（「−大気圧」は誤り）。
「直列運転で流量が増加する」→ 誤り。直列で増加するのは揚程。流量を増やすには並列運転。
06
SECTION 06
計測・非破壊検査
INSPECTION LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹浸透探傷試験（PT）は内部欠陥の検出に最も適しているか？！
😰 パイプ訓練生液体が浸透するから……内部まで検査できる？
🔧 スパナ軍曹違う！PTは表面に開口した欠陥のみだ！内部欠陥を見たければRT（放射線）かUT（超音波）を使え！！
🔬 非破壊検査の種類と検出対象
| 検査方法 | 略称 | 検出対象 |
|---|---|---|
| 放射線透過試験 | RT | 内部欠陥（溶接内部の空洞・割れなど） |
| 超音波探傷試験 | UT | 内部欠陥 |
| 磁粉探傷試験 | MT | 表面・表層の欠陥（磁性体のみに適用） |
| 浸透探傷試験 | PT | 表面に開口した欠陥のみ（内部欠陥には不向き） |
「浸透探傷試験（PT）は内部欠陥の検出に最も適している」→ 誤り。PTは表面開口欠陥専用。内部欠陥はRT・UTを使用。
07
SECTION 07
湿り空気・空調負荷・建物性能
PSYCHRO LAB
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹熱貫流率（U値）が低いほど冷暖房負荷はどうなる？！
😰 パイプ訓練生U値が低い……熱が逃げやすいから……負荷が大きい？
🔧 スパナ軍曹逆だ！U値が小さい＝断熱性能が高い＝冷暖房負荷が小さい！U値と負荷は比例関係だ！！
💧 湿り空気・U値・照度のポイント
空気を加熱しても絶対湿度は変わらない。変わるのは相対湿度（低下する）。「加熱すると絶対湿度が増加する」は誤り。
U値（熱貫流率）が小さい→断熱性能が高い→冷暖房負荷が小さい。U値と負荷は比例関係。
照度の逆二乗の法則：照度は光源からの距離の2乗に反比例して減少。距離2倍→照度1/4。「距離に比例して増加する」は誤り。
空気の密度と温度：温度上昇→密度低下（熱膨張）→温かい空気は上昇。「夏場の方が密度が高い」は誤り。冬場の方が密度が高い。
「U値が低いほど冷暖房負荷が大きくなる」→ 誤り。U値が低い（小さい）ほど断熱性能が高く、冷暖房負荷は小さくなる。
08
SECTION 08
計装・自動制御
CONTROL ROOM
スパナ
軍曹
軍曹
🔧 スパナ軍曹フィードフォワード制御は事後対応型か？先行型か？！
😰 パイプ訓練生「フィード」が付いてるから……フィードバックと同じで事後対応？
🔧 スパナ軍曹混同するな！フィードフォワードは外乱を事前に予測して先行的に対処する！事後対応はフィードバックだ！！
🎛️ 自動制御の種類と特徴
| 制御方式 | 概要 | 特徴 |
|---|---|---|
| フィードバック制御 | 制御量を検出して目標値との偏差を修正 | 事後対応型。偏差が出てから対処 |
| フィードフォワード制御 | 外乱を事前に検出・予測して操作量を変化 | 先行型・予防型（「事後対応型」は誤り） |
| PID制御 | 比例（P）＋積分（I）＋微分（D）の組み合わせ | 最も広く使用される制御方式 |
| オンオフ制御 | ON/OFFのみで制御 | 最もシンプル。ハンチングが起きやすい |
デシベル（dB）の加算：同じ60dBの音源が2つ→合計は63dB（120dBではない）。dBは対数スケールなので単純加算不可。
「フィードフォワード制御は事後対応型である」→ 誤り。フィードフォワードは先行型・予防型。事後対応型はフィードバック制御。