第二種電気工事士 平成24年度(2012) 上期 問4 過去問解説

問4 《電気の基礎(電熱器の電力量)》
電熱器により,60リットルの水を20 ℃上昇させるのに必要な電力量[kW・h]は。 ただし,1リットルの水の温度を1 ℃上昇させるのに必要なエネルギーは4.2 kJとし,熱効率は100 %とする。
  1. イ 1.0
  2. ロ 1.2
  3. ハ 1.4
  4. ニ 1.6
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正解はハ
使う公式
必要な熱量 $Q = 4.2 \times m \times \Delta T$($Q$:熱量[kJ]、$m$:水の量[リットル]、$\Delta T$:上がる温度[℃]) 電力量の換算 $1\,\mathrm{kW \cdot h} = 3600\,\mathrm{kJ}$
解説
【考え方】水を温める熱量を kJ で出し、それを kW・h に直します。 ■1 数字を整理する 水の量 60リットル 上がる温度 20 ℃ 1リットルを1 ℃上げる熱 4.2 kJ 熱効率100 %(電気がすべて熱になる) ■2 熱量を出す $Q = 4.2 \times 60 \times 20 = 5040\,\mathrm{kJ}$ ■3 kW・h と kJ の関係 1 kWは1秒に1 kJです。1時間は3 600秒です。 $1\,\mathrm{kW \cdot h} = 1 \times 3600 = 3600\,\mathrm{kJ}$ ■4 kW・h に直す $\dfrac{5040}{3600} = 1.4\,\mathrm{kW \cdot h}$ 答えは(ハ)ピヨ。
出典:平成24年度(2012) 第二種電気工事士試験(電気技術者試験センター)上期 筆記試験 問4