電験三種 令和元年度(2019) 機械 問17(b) 過去問解説

【選択問題：問17と問18のどちらか一方を選んで解答する】 電気給湯器を用いて，貯湯タンクに入っている温度 $20\,^\circ\mathrm{C}$，体積 $0.37\,\mathrm{m^3}$ の水を $85\,^\circ\mathrm{C}$ に加熱したい。水の比熱容量は $4.18 \times 10^3\,\mathrm{J/(kg\cdot K)}$，水の密度は $1.00 \times 10^3\,\mathrm{kg/m^3}$ であり，いずれも水の温度に関係なく一定とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 (b) 電気給湯器としてCOP（成績係数）が4.0のヒートポンプユニットを用いた。この加熱に要した時間は6時間であった。ヒートポンプユニットの消費電力 $P$ 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。ただし，ヒートポンプ式電気給湯器の貯湯タンク，ヒートポンプユニット，配管などの加熱に必要な熱エネルギーは無視し，それらからの熱損失もないものとする。また，ヒートポンプユニットの消費電力及びCOPは，いずれも加熱の開始から終了まで一定とする。