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)
正答・解説を確認する
正答:(2)
要点
正解は(2)。有効な加熱出力は 1.7×0.7=1.19kW です。5kg の水を 50K 上げる熱量 1050kJ をこの出力で割ると約 882s、つまり約 14.7分になります。
詳細解説を読む
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/s。
必要な熱量 Q=mcΔT=5×4.2×50=1050kJ。
所要時間 t=Q/Peff=1050/1.19≈882.3s。
分換算 t[min]=882.3/60≈14.7min。
最も近いのは 15。