第三種電気主任技術者の過去問
平成28年度（2016年）
機械 問61
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問題
第三種 電気主任技術者試験 平成28年度（2016年） 機械 問61 （訂正依頼・報告はこちら）
図はヒートポンプ式電気給湯器の概要図である。ヒートポンプユニットの消費電力は1.34kW、COP（成績係数）は4.0である。また、貯湯タンクには17℃の水460Lが入っている。この水全体を88℃まで加熱したい。
次の問に答えよ。
この過熱に必要な熱エネルギーWhの値［MJ］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、貯湯タンク、ヒートポンプユニット、配管などからの熱損失はないものとする。
また、水の比熱容量は4.18kJ/（kg・K）、水の密度は1.00×103kg/m3であり、いずれも水の温度に関係なく一定とする。
次の問に答えよ。
この過熱に必要な熱エネルギーWhの値［MJ］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、貯湯タンク、ヒートポンプユニット、配管などからの熱損失はないものとする。
また、水の比熱容量は4.18kJ/（kg・K）、水の密度は1.00×103kg/m3であり、いずれも水の温度に関係なく一定とする。
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この過去問の解説 （3件）
01
水の加熱に必要なエネルギーを計算する問題です。
①水の質量
460［L］×10-3［m3／L］×1.00×103［kg／m3］
＝460［kg］
②昇熱温度
88－17
＝71［K］
③水の加熱に必要なエネルギー［MJ］
Wout＝（質量）×（比熱）×（昇熱温度）
＝460×4.18×71
≒137,000［kJ］
＝137［MJ］
したがって、水の加熱に必要なエネルギーは137［MJ］が正解です。
正解です。
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02
水460Lを71℃加熱するには4.18[kj/kg･K]×460[kg]×71 = 136,518.8[kj]
よって水460Lを17℃から88℃まで加熱するには
136,518.8[kj]の熱エネルギーが必要です。
選択肢2.となります。
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03
水の過熱に必要な熱エネルギーＷｈは、
Ｗｈ＝（質量）×（比熱容量）×（温度差）
となります。
水４６０Ｌは、問題文より密度が
１．００×１０＾３[ｋｇ／ｍ３]＝１．００[ｋｇ／Ｌ]
ですので、質量４６０ｋｇとなります。
温度差は、８８℃－１７℃＝７１℃＝７１Ｋですので、
Ｗｈ＝４６０[ｋｇ]×４．１８[ｋＪ／（ｋｇ・Ｋ）]×７１[Ｋ]
≒１３６５１９[ｋＪ]
≒１３７[ＭＪ]
よって、正解は２．になります。
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