技術士 第一次試験 基礎科目 5群 環境・エネルギー・技術 練習問題 第8問: 定格消費電力1.2 kWの電気ヒーターを45分間使用した。消費した電力量のうち70%が有効な熱として利用されるとき、有効に利用された熱量に最も近い値はどれか。た
基礎科目 5群 環境・エネルギー・技術
– / 12 解いた
第8問
定格消費電力1.2 kWの電気ヒーターを45分間使用した。消費した電力量のうち70%が有効な熱として利用されるとき、有効に利用された熱量に最も近い値はどれか。ただし、1 W=1 J/sとする。
解答と解説を先に見る
先に見ると、この問題は今回は育ちません。
正解: 3. 2.3×10⁶ J
「2.3×10⁶ J」が適切です。BIPMのSI文書(第9版)では、ワットはジュール毎秒(表4、W=J/s)、1時間は3600秒(表8)です。
したがって1 kWh=1000 J/s×3600 s=3.6×10⁶ Jです。
秒で計算:1.2×10³ W×(45×60)s=1.2×10³×2700=3.24×10⁶ J
有効な熱:3.24×10⁶ J×0.70=2.268×10⁶ J≒2.3×10⁶ J
kWhで検算:1.2 kW×0.75 h=0.90 kWh、0.90×3.6×10⁶ J×0.70=2.268×10⁶ J
「2.3×10³ J」は1 kWhを3.6×10³ Jとした値です。「4.6×10⁶ J」は効率を掛けずに割った値(3.24×10⁶÷0.70)です。
「4.6×10³ J」と「3.2×10³ J」も3.6×10³ Jの誤った換算から出る値です。
関連キーワード: 電力量・熱量・kWh・効率
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