第三種電気主任技術者・2025年度 上期・機械

2025年度 上期 機械 問17(b)

(選択問題)
熱効率が70%で一定の電熱装置について、次の(a)及び(b)の問に答えよ。

電熱装置の消費電力が1.7kWのとき, 0℃の水5kgが50℃になるのに要する時間 [min]として、最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。ただし、水の比熱は4.2 kJ/(kg・K)とする。

出典:第三種電気主任技術者 2025年度 上期 機械 問17(b)

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正答:(2)

要点

正解は(2)。有効な加熱出力は 1.7×0.7=1.19kW1.7\times0.7=1.19\mathrm{kW} です。5kg の水を 50K 上げる熱量 1050kJ1050\mathrm{kJ} をこの出力で割ると約 882s、つまり約 14.7分になります。

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この問題では、加えた電力量や熱流がどの形の熱量に変わるかを整理し、損失や効率を含めて必要なエネルギーを求めることがポイントです。

有効電力 Peff=1.7kW×0.7=1.19kW=1.19kJ/sP_{eff} = 1.7 \text{kW} \times 0.7 = 1.19 \text{kW} = 1.19 \text{kJ/s}。
必要な熱量 Q=mcΔT=5×4.2×50=1050kJQ = m c \Delta T = 5 \times 4.2 \times 50 = 1050 \text{kJ}。
所要時間 t=Q/Peff=1050/1.19≈882.3st = Q / P_{eff} = 1050 / 1.19 \approx 882.3 \text{s}。
分換算 t[min]=882.3/60≈14.7mint[\text{min}] = 882.3 / 60 \approx 14.7 \text{min}。
最も近いのは 15。

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