第三種電気主任技術者の過去問
令和元年度(2019年)
機械 問61

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問題

第三種 電気主任技術者試験 令和元年度(2019年) 機械 問61 (訂正依頼・報告はこちら)

電気給湯器を用いて、貯湯タンクに入っている温度20℃、体積0.37m3の水を85℃に加熱したい。水の比熱容量は4.18 × 103J/(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。

貯湯タンク内の水の加熱に必要な熱エネルギーQ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。
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  • 202
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この過去問の解説 (2件)

01

貯湯タンク加熱に必要なエネルギーをQとすると

Q=水の比熱容量x温度差x水の密度x体積 で求めることができる。

単位に気をつけて計算すると
Q=4.18x10^3 * (85-20) * 1.00x10^3 * 0.37 = 100.5 MJ

よって正解は2です。

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02

正解は2番の101[MJ]です。

題意の数値を下記の通り定義します。

T1=20[℃] 
T2=85[℃]
l=0.37[m3]
c=4.18*10^3[J/(kg・K)]
ρ=1.00 × 10^3[kg/m3]


ここで、求められているのはQ=?[MJ]ですので

Q=cρl(T2-T1)/10^6[MJ]となります。
 
(式を導く一つのコツとしては、単位に注目し、単位の約分などを通して、最終的に単位が[MJ]になるように導くと式が作れます)

Q=4.18*10^3・1*10^3・0.37・(85-20)/10^6
 =100.5[MJ]

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