第二種電気工事士 令和4年度(2022) 下期 午前 問3 過去問解説
電熱器により，90 kgの水の温度を20 K上昇させるのに必要な電力量［kW・h］は。
ただし，水の比熱は4.2 kJ/(kg・K)とし，熱効率は100 %とする。
- イ 0.7
- ロ 1.4
- ハ 2.1
- ニ 2.8
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正解はハ
使う公式
熱量 $Q = m c \Delta T$（Q：熱量[kJ]、m：質量[kg]、c：比熱[kJ/(kg・K)]、ΔT：上がった温度[K]）
単位の直し $1\,\mathrm{kW \cdot h} = 3600\,\mathrm{kJ}$
解説
【考え方】水をあたためるのに必要な熱量を出し、それを kW・h に直します。
■1 数字を整理する
水の質量 $m = 90\,\mathrm{kg}$
比熱（1 kg を 1 K 上げるのに必要な熱） $c = 4.2\,\mathrm{kJ/(kg \cdot K)}$
上げる温度 $\Delta T = 20\,\mathrm{K}$
■2 熱量を出す
$Q = 90 \times 4.2 \times 20 = 7560\,\mathrm{kJ}$
■3 kW・h に直す
1 kW で 1 時間（3600 秒）使うと $1 \times 3600 = 3600\,\mathrm{kJ}$ なので、$1\,\mathrm{kW \cdot h} = 3600\,\mathrm{kJ}$ です。
$\dfrac{7560}{3600} = 2.1\,\mathrm{kW \cdot h}$
熱効率は100 %なので、このままが答えです。
答えは(ハ)ピヨ。
出典：令和4年度（2022） 第二種電気工事士試験（電気技術者試験センター）下期 筆記試験【午前】 問3