令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 機械（電気技術者試験センター）問17(b)
機械
総合効率に関する問題
選択肢を押すと、その場で答え合わせ。電験三種の過去問 400問を、解説つき・無料・登録不要で続けて解けます。
(選択問題)
20 ℃において含水量70 kg を含んだ木材100 kg がある。これを100 ℃に設定した乾燥器によって，100 ℃まで温めて乾燥させ，含水量を5 kg としたい。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし，木材の完全乾燥状態での比熱を1.25 kJ/(kg･K)，水の比熱と蒸発潜熱をそれぞれ4.19 kJ/(kg･K)，2.26×10³ kJ/kg とする。
(b) 乾燥器の容量(消費電力)を22 kW，総合効率を55 ％とするとき，乾燥に要する時間の値[h]として，最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。
- 11.2
- 24.0
- 35.0
- 414.0
- 517.0
答えと解説
✓ これが正解24.0
解説
全熱量を有効電力12.1 kWで割り約14 300 s、約4.0 hです。
(a) で、乾燥に要する全熱量は約 173×10³ kJ（173 364 kJ）と求めました。総合効率 55 ％は、消費した電力のうち木材と水を温めて乾かすのに使われる割合で、残りは乾燥器の外へ逃げる熱などになります。乾燥器が木材に与える熱は、消費電力に総合効率を掛けたものなので、22×0.55＝12.1 kW、すなわち毎秒 12.1 kJ です。
必要な時間は t＝Q／(Pη)＝173 364／12.1≒14 327 s です。1時間は 3 600 s なので、t＝14 327／3 600≒3.98 h、約 4.0 h となります。
単位を kW･h にそろえて検算します。1 kW･h＝3 600 kJ なので、全熱量は 173 364／3 600≒48.2 kW･h です。乾燥器が有効に使える電力は 12.1 kW なので、48.2／12.1≒3.98 h となり同じ値です。
熱量の計算では、kJ を kW で割ると秒になること、時間に直すには 3 600 で割ることを確かめると、桁の取り違えを防げます。
ほかの選択肢の解説
- 11.2：1.2 h は、全熱量に効率 0.55 を掛けてから消費電力 22 kW で割った値（173 364×0.55／22／3 600≒1.20 h）です。効率は木材に届く熱を減らすので、必要な時間を長くする向きに割って使います。
- 35.0：5.0 h 運転すると、木材に届く熱は 12.1×5.0×3 600≒218×10³ kJ になり、必要な約 173×10³ kJ を大きく上回ります。全熱量と有効な電力の関係からは導けない値です。
- 414.0：14.0 h 運転すると木材に届く熱は約 610×10³ kJ で、必要量の3倍を超えます。全熱量を有効な電力 12.1 kW で割って時間に直した値とは合わず、この条件からは導けません。
- 517.0：17.0 h では木材に届く熱が約 741×10³ kJ となり、必要な全熱量の4倍を超えます。乾燥に要する熱量と乾燥器の有効な電力から求めた時間とは合わない値です。
出典：令和8年度上期第三種電気主任技術者試験 機械 問17(b)（電気技術者試験センター）。1問ずつ解ける形に加工しています（B問題の共通の文と図を小問ごとに複写・図と式を問題冊子から切り出して画像で掲載・1行で書ける式を字に書き直し）。解説は当サイト独自のもので、電気技術者試験センターとは関係ありません。
同じ分野の問題
この解説に誤りを見つけたら教えてください。直して、直した記録を残します。誤りを報告する（メールが開きます）