電験三種 令和7年度(2025) 上期 機械 問17(a) 過去問解説
(選択問題:問17または問18のどちらか1問を解く)
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。
(a) 0 ℃の氷5 kgを加熱したところ30 minですべて0 ℃の水になった。融解熱が334 kJ/kgのとき電熱装置の消費電力の値[kW]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) 0.9
- (2) 1.4
- (3) 1.9
- (4) 2.4
- (5) 2.9
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正解は(2)
使う公式
氷をとかす熱量 $Q = mL$(Q:熱量[kJ]、m:質量[kg]、L:融解熱[kJ/kg])
消費電力 $P = \dfrac{Q}{\eta t}$(P:消費電力[kW]、η:熱効率、t:時間[s])
解説
【考え方】氷をとかすのに必要な熱を出し、効率と時間で割って電力にします。
■1 数字を整理する
氷の質量 m=5 kg
融解熱(0 ℃の氷1 kgを0 ℃の水にする熱) L=334 kJ/kg
時間 t=30 min=30 × 60=1 800 s
熱効率 η=70 %=0.7
■2 必要な熱量
$Q = 5 \times 334 = 1670\,\mathrm{kJ}$
■3 消費電力
1 kW は1秒に1 kJ のエネルギーです。
$P = \dfrac{1670}{0.7 \times 1800} = \dfrac{1670}{1260} \fallingdotseq 1.33\,\mathrm{kW}$
最も近いのは1.4 kWです。
答えは(2)ピヨ。
出典:令和7年度(2025) 上期 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)