建築設備士 第一次試験（学科） 建築設備 練習問題 第1問: 有効水量 100 m³ の冷水蓄熱槽に、12℃の水を 7℃まで冷やして蓄熱する。この蓄熱槽に蓄えられる熱量 (kWh) として、最も近いものはどれか。ただし、水

「約 581 kWh」が最も近い値です。蓄えられる熱量は、水の質量 × 比熱 × 利用できる温度差で求めます (熱量の定義 Q = mcΔt)。

水の質量は 100 m³ × 1,000 kg/m³ = 100,000 kg、温度差は 12℃ − 7℃ = 5 K です。熱量 = 100,000 kg × 4.186 kJ/(kg·K) × 5 K = 2,093,000 kJ (= 2,093 MJ) となり、1 kWh = 3,600 kJ で割ると 2,093,000 ÷ 3,600 ≒ 581 kWh です。

「約 2,093 kWh」は、MJ の値をそのまま kWh と読み替えた誤りです (1 kWh は 3.6 MJ)。「約 1,395 kWh」は、温度差の代わりに冷やす前の水温 12℃ をそのまま掛けた値 (100,000 × 4.186 × 12 ÷ 3,600)、「約 814 kWh」は冷やした後の水温 7℃ を掛けた値 (100,000 × 4.186 × 7 ÷ 3,600) です。

蓄熱量に効くのは水温そのものではなく、蓄熱と放熱で使える温度差です。