第三種電気主任技術者の過去問 令和4年度（2022年）上期 機械 問17（2）

ヒートポンプ式電気給湯器で、

以下の条件で加熱した後の水の温度を求める計算問題です。

問題文より与えられた必要な条件と途中計算を含めた求める値は以下の通りです。

　水の温度：T₀ ＝ 20 [℃]

　体積：V ＝ 0.370 [m³]

　比熱容量：c ＝ 4.18 × 10³ [J/(kg*K)]

　密度：ρ ＝ 1.00 × 10³ [kg/m³]

　熱エネルギー量：Q ＝ 97.2[MJ]

　加熱後の水の温度：T [℃]

この問題において、摂氏[℃]と華氏[K]が混在していますが、

零度とする基準が違うだけなので、同じ単位として扱います。

過熱後の水の温度をt[℃]とする場合、

変化させたい水の温度は、t − 20[℃]と表すことができます。

比熱容量に対して、加熱したい水の体積及び重量、密度、温度変化（t − 20[℃]）をかけたものが熱エネルギーとなります。

よって、97.2×10⁶ = 4.18 × 10³ × 1.00 × 10³ × 0.37 × (t − 20)

したがって、t ≒ 82.8 [℃]　となります。