第一種電気工事士 (学科試験) 電気機器・電気応用・受電設備・発送変電 練習問題 第8問: 消費電力 500 W の電熱器で、水 2 L (2 kg) の温度を 10 K 上昇させるのに必要な時間 [分] はおよそいくらか。熱効率は 100 %、水の比

肢3が正解です。水を温めるのに必要な熱量は Q = m × c × ΔT = 2 kg × 4.2 kJ/(kg·K) × 10 K = 84 kJ = 84,000 J です。

電熱器が発生する熱量は電力 × 時間なので、必要な時間は t = 84,000 J ÷ 500 W = 168 s = 2.8 分になります。肢2の 1.4 分は質量を 1 kg と誤った値、肢1の 0.28 分は熱量を 84 kJ ではなく 8.4 kJ (比熱を 0.42 と誤る) として計算した値、肢4の 28 分は 84 kJ を 840 kJ と 10 倍に誤った値です。

1 W = 1 J/s、1 kWh = 3,600 kJ = 860 kcal の関係と合わせて、電力量と熱量の換算を確実にしてください。