第三種電気主任技術者の過去問
令和元年度（2019年）
機械 問62

COPの意味を正確に理解しておくことがポイントとなります。

ヒートポンプの消費電力量は6P
消費電力量に対する仕事がCOPだからこのヒートポンプが行った仕事は
6P * COP=24P [kWh]

この仕事が前問の加熱に必要なエネルギーQ[MJ]と等しいからMJとMWhの単位変換に気をつけて

Q=100.5 MJ = 100.5/3600 MWh = 100.5/3600*1000 kWh = 24P

よって
P=100.5/3600*1000/24=1.163 kW

正解は3です。

正解は３番の1.16[kW]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]


１、Q[MJ]を求めます。

　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]


２、[MJ]を[kWh]に換算します。

　1[Ws]＝1[J]　より
　1[Wh]＝3600[J]
　1[kWh]＝3600[kJ]
　　　　＝3.6[MJ]

　よって、
　　100.5/3.6＝27.9[kWh]


３、必要な加熱能力[kW]を求めます。

　　加熱能力＝27.9/6＝4.65[kW]

４、必要な消費電力を求めます。

　　消費電力＝加熱能力/COP [kW]より
　　　　　　＝4.65/4
　　　　　　≒1.16 [kW]