第二種電気工事士の過去問
令和5年度下期 午前
一般問題 問3

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問題

第二種 電気工事士試験 令和5年度下期 午前 一般問題 問3 (訂正依頼・報告はこちら)

消費電力が400Wの電熱器を1時間20分使用した時の発熱量[kJ]は。
  • 960
  • 1920
  • 2400
  • 2700

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この過去問の解説 (3件)

01

消費電力とは、1秒当たりに発生する熱量のことです。

つまり、400Wでは1秒で400Jの熱が発生します。

 

1時間20分は80分で、80分を秒に換算すると、

80(分)×60(秒/分)=4800秒

となります。

 

1秒当たり発生する熱量が400Jなので、4800秒で発生する熱量は、

400(J/秒)×4800(秒)=1920000J

です。

 

この問題では、kJで解答する必要があるので、計算した値を1000で割ってkJの値を求めます。

1920000(J)÷1000=1920kJ

 

従って正解は、1920kJです。

選択肢1. 960

1920kJなので不正解です。

選択肢2. 1920

解説の通り、1920kJなので正解です。

選択肢3. 2400

1920kJなので不正解です。

選択肢4. 2700

1920kJなので不正解です。

まとめ

消費電力の定義が、1秒当たりに発生する熱量ということをおさえておきましょう。

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02

電気抵抗に電流を流すと、発熱します。熱はジュール熱と言い、ある時間(秒)に発する熱量で、単位を[J]で表します。

ある電圧で電流が流れて、1秒間での電流を消費電力と言い、仕事をしたとも言い、単位を[W]で表します。

電力がある時間に消費電力は、電力量あるいは仕事量となり、単位は[W・h]もしくは、[W・s]で表します。

 

熱量と仕事量を書きましたが、電力量[W・s]は、熱量[J]と等しくなります。

 

消費電力400Wの電熱器の消費電量Qは、

Q =400 [W]×80 [分]×60[秒]=1920000 [W・s] です。

 

これをジュール熱量QJ に換算しますと、QJ =1920000 [J]=1920 [kJ] となります。

選択肢1. 960

正解は1920ですので、何らかの計算途中で 1/2 としたようです。

選択肢2. 1920

冒頭で計算した通りの値です。

選択肢3. 2400

単なる計算ミスか、パラメータを誤ったのではないでしょうか。計算は確認が必要です。

選択肢4. 2700

単なる計算ミスか、パラメータを誤ったのではないでしょうか。計算は確認が必要です。

参考になった数4

03

発熱量H[J]は消費電力をP[W]、電熱器を使用した時間をt[s]とすると

 

H=P×t[J]の計算で求めることが出来ます。

 

1時間20分を秒に換算すると4800秒になるので発熱量は

400×4800=1920000[J]=1920[kJ]

と計算することが出来ます。

選択肢1. 960

不正解です。

計算間違いには気を付けましょう。

選択肢2. 1920

正解です。

 

選択肢3. 2400

不正解です。

計算間違いには気を付けましょう。

選択肢4. 2700

不正解です。

計算間違いには気を付けましょう。

まとめ

電熱器の発熱量を求める問題は出題される回数が多いですが、

抵抗値と電流値から電力を求めてから発熱量を求めるパターンや

水の温度上昇に必要な熱量を求めるパターンもあるので

複数年の過去問を解いて練習しておきましょう。

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