第三種電気主任技術者・2009年度・機械

2009年度 機械 問17(b)

温度 20.0 [∘C]20.0\,[^\circ\text{C}]、体積 0.370 [m3]0.370\,[\text{m}^3] の水の温度を 90.0 [∘C]90.0\,[^\circ\text{C}] まで上昇させたい。次の(a)及び(b)に答えよ。
ただし、水の比熱(比熱容量)と密度はそれぞれ 4.18×103 [J/(kg⋅K)]4.18\times10^3\,[\text{J/(kg}\cdot\text{K)}]、1.00×103 [kg/m3]1.00\times10^3\,[\text{kg/m}^3] とし、水の温度に関係なく一定とする。

上記(a)の電気温水器の代わりに、最近普及してきた自然冷媒 (CO2_2) ヒートポンプ式電気給湯器を使用した場合、これに必要な時間 tt [\text{h}] は、消費電力 1.25 [kW]1.25\,[\text{kW}] で 6 [h]6\,[\text{h}] であった。水が得たエネルギーと消費電力量とで表せるヒートポンプユニットの成績係数 (COP) の値として、最も近いのは次のうちどれか。
ただし、ヒートポンプユニット及び貯湯槽の電力損、熱損失はないものとする。

出典:第三種電気主任技術者 2009年度 機械 問17(b)

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正答:(4)

要点

正解は(4)。消費電力量 W=1.25×103×6×3600=27×106 [J]W = 1.25 \times 10^3 \times 6 \times 3600 = 27 \times 10^6\,[\text{J}] COP=QW=108.26×10627×106≈4.01\text{COP} = \dfrac{Q}{W} = \dfrac{108.26 \times 10^6}{27 \times 10^6} \approx 4.01。

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消費電力量 W=1.25×103×6×3600=27×106 [J]W = 1.25 \times 10^3 \times 6 \times 3600 = 27 \times 10^6\,[\text{J}]
COP=QW=108.26×10627×106≈4.01\text{COP} = \dfrac{Q}{W} = \dfrac{108.26 \times 10^6}{27 \times 10^6} \approx 4.01。

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