電験三種 平成28年度(2016) 機械 問17(a) 過去問解説
図はヒートポンプ式電気給湯器の概要図である。ヒートポンプユニットの消費電力は1.34kW，COP（成績係数）は4.0である。また，貯湯タンクには17℃の水460Lが入っている。この水全体を88℃まで加熱したい。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
(a) この加熱に必要な熱エネルギー$W_{\mathrm{h}}$の値[MJ]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，貯湯タンク，ヒートポンプユニット，配管などからの熱損失はないものとする。また，水の比熱容量は4.18kJ/(kg·K)，水の密度は$1.00 \times 10^3$kg/m³であり，いずれも水の温度に関係なく一定とする。
- (1) 37
- (2) 137
- (3) 169
- (4) 202
- (5) 297
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正解は(2)
使う公式
熱量 $W = cm\Delta T$（c：比熱容量[kJ/(kg·K)]、m：質量[kg]、ΔT：上げる温度[K]）
解説
【考え方】水 1 L は 1 kg です。温度は $88 - 17 = 71\,\mathrm{K}$ 上げます。
■1 必要な熱
比熱容量 c＝4.18 kJ/(kg·K)
水の質量 m＝460 kg（460 L）
上げる温度 ΔT＝71 K
$W_{\mathrm{h}} = 4.18 \times 460 \times 71 \fallingdotseq 136\,519\,\mathrm{kJ}$
1 000 kJ が 1 MJ なので $136\,519\,\mathrm{kJ} \fallingdotseq 137\,\mathrm{MJ}$
答えは(2)ピヨ。
比熱容量 c＝4.18 kJ/(kg·K)
水の質量 m＝460 kg（460 L）
上げる温度 ΔT＝71 K
$W_{\mathrm{h}} = 4.18 \times 460 \times 71 \fallingdotseq 136\,519\,\mathrm{kJ}$
1 000 kJ が 1 MJ なので $136\,519\,\mathrm{kJ} \fallingdotseq 137\,\mathrm{MJ}$
答えは(2)ピヨ。
出典：平成28年度（2016） 第三種電気主任技術者試験（電気技術者試験センター）機械 問17(a)