電験三種 令和6年度(2024) 下期 電力 問15(b) 過去問解説

問15(b) 《火力発電(二酸化炭素の量)》
重油専焼火力発電所が出力1 000 MWで運転しており,発電端効率が41 %,重油発熱量が44 000 kJ/kgであるとき,次の(a)及び(b)の問に答えよ。 ただし,重油の化学成分(重量比)は炭素85 %,水素15 %,炭素の原子量は12,酸素の原子量は16とする。 (b) 1日に発生する二酸化炭素の重量の値[t]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
  1. (1) $9.5 \times 10^3$
  2. (2) $12.8 \times 10^3$
  3. (3) $15.0 \times 10^3$
  4. (4) $17.6 \times 10^3$
  5. (5) $28.0 \times 10^3$
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正解は(3)
使う公式
炭素の燃焼 $\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$(C:炭素〔原子量12〕、O:酸素〔原子量16〕。炭素12の重さから二酸化炭素 $12 + 16 \times 2 = 44$ の重さができる)
解説
【考え方】1日の重油 → その中の炭素 → できる二酸化炭素、の順に求めます。 ■1 1日の重油の量 (a)より、重油は1時間に約200 t使います。 $200 \times 24 = 4800\,\mathrm{t}$ ■2 その中の炭素 炭素は重さで85 %=0.85 です。 $4800 \times 0.85 = 4080\,\mathrm{t}$ 水素は燃えると水になるので、二酸化炭素には数えません。 ■3 二酸化炭素の重さ 二酸化炭素は、炭素1つ(12)と酸素2つ(16×2)でできています。 $12 + 16 \times 2 = 44$ 炭素12の重さから、二酸化炭素が44の重さできます。 $4080 \times \dfrac{44}{12} = 14960\,\mathrm{t}$ 約 $15.0 \times 10^3\,\mathrm{t}$ です。 答えは(3)ピヨ。
出典:令和6年度(2024) 下期 第三種電気主任技術者試験(電気技術者試験センター)電力 問15(b)