電験三種 令和8年度(2026) 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）
20 ℃において含水量70 kgを含んだ木材100 kgがある。これを100 ℃に設定した乾燥器によって，100 ℃まで温めて乾燥させ，含水量を5 kgとしたい。次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，木材の完全乾燥状態での比熱を1.25 kJ/(kg・K)，水の比熱と蒸発潜熱をそれぞれ4.19 kJ/(kg・K)，$2.26 \times 10^3$ kJ/kgとする。
(a) この乾燥に要する全熱量の値[kJ]として，最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
- (1) $14.3 \times 10^3$
- (2) $23.0 \times 10^3$
- (3) $147 \times 10^3$
- (4) $161 \times 10^3$
- (5) $173 \times 10^3$
答えと解説を見る
正解は(5)
使う公式
温めるための熱 $Q = mc\Delta T$（Q：熱量[kJ]、m：質量[kg]、c：比熱[kJ/(kg・K)]、ΔT：温度の上がり幅[K]）
蒸発させるための熱 $Q = mL$（Q：熱量[kJ]、m：蒸発させる水の質量[kg]、L：蒸発潜熱[kJ/kg]）
解説
【考え方】必要な熱を「乾いた木を温める」「水を温める」「水を蒸発させる」の3つに分けて足します。
■1 数字を整理する
木材全体 100 kg、そのうち水 70 kg
乾いた木の部分 $100 - 70 = 30\,\mathrm{kg}$
温度の上がり幅 $100 - 20 = 80\,\mathrm{K}$（温度の差は ℃ でも K でも同じ数です）
蒸発させる水 $70 - 5 = 65\,\mathrm{kg}$
比熱（1 kg を 1 K 上げるのに要る熱） 木 1.25 kJ/(kg・K)、水 4.19 kJ/(kg・K)
蒸発潜熱（1 kg の水を水蒸気に変えるのに要る熱） $2.26 \times 10^3 = 2260\,\mathrm{kJ/kg}$
■2 乾いた木を温める熱
$30 \times 1.25 \times 80 = 3000\,\mathrm{kJ}$
■3 水 70 kg を 100 ℃まで温める熱
$70 \times 4.19 \times 80 = 23\,464\,\mathrm{kJ}$
■4 水 65 kg を蒸発させる熱
$65 \times 2260 = 146\,900\,\mathrm{kJ}$
■5 合計する
$3000 + 23\,464 + 146\,900 = 173\,364\,\mathrm{kJ}$
$\fallingdotseq 173 \times 10^3\,\mathrm{kJ}$
答えは(5)ピヨ。
出典：令和8年度（2026） 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)