電験三種 平成26年度(2014) 電力 問17(b) 過去問解説
定格出力 $200\,\mathrm{MW}$ の石炭火力発電所がある。石炭の発熱量は $28\,000\,\mathrm{kJ/kg}$，定格出力時の発電端熱効率は36％で，計算を簡単にするため潜熱の影響は無視するものとして，次の(a)及び(b)の問に答えよ。
ただし，石炭の化学成分は重量比で炭素70％，水素他30％，炭素の原子量を12，酸素の原子量を16とし，炭素の酸化反応は次のとおりである。
$\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$
(b) 定格出力にて1日運転したとき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) 327
- (2) 1 052
- (3) 4 399
- (4) 5 342
- (5) 6 285
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正解は(3)
使う公式
$\mathrm{C} + \mathrm{O_2} \rightarrow \mathrm{CO_2}$：炭素 12 から二酸化炭素 44（12 ＋ 16 × 2）ができる
解説
【考え方】燃える炭素の重さを出し、炭素12から二酸化炭素44ができる割合をかけます。
■1 燃える炭素の重さ
(a) で、1日に使う石炭は 1 714 t でした。その70％が炭素です。
$1\,714 \times 0.7 \fallingdotseq 1\,200\,\mathrm{t}$
■2 二酸化炭素の重さ
二酸化炭素の分子量は $12 + 16 \times 2 = 44$ です。
炭素12に対して、二酸化炭素は44できるので、重さは $\dfrac{44}{12}$ 倍です。
$1\,200 \times \dfrac{44}{12} \fallingdotseq 4\,399\,\mathrm{t}$
答えは(3)ピヨ。
出典：平成26年度（2014） 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17(b)