平成27年度下期第二種電気工事士筆記試験（電気技術者試験センター）問4

✓ これが正解ハ1.4

解説

5040 kJ÷3600 kJ で、電力量は1.4 kW・h です。

電熱器が水に与える熱量は、水の質量×比熱×温度上昇で求めます。熱効率が100 ％なので、電力量はこの熱量にそのまま等しくなります。

熱量は 60 kg×4.2 kJ/(kg・K)×20 K＝5040 kJ です。電力量の単位 kW・h は、1 kWを1時間（3600秒）使った量で、1 kW・h＝3600 kJ にあたります。したがって 5040÷3600＝1.4 kW・h です。

検算は、3600×1.4＝5040 で一致します。肢の数値と比べると、1.0 kW・h は3600 kJ、1.2 kW・h は4320 kJ、1.6 kW・h は5760 kJ で、5040 kJ に合うのは1.4 kW・h だけです。

覚え方は、1 kW・h＝3600 kJ と、熱量＝質量×比熱×温度差、の2つの式をセットにすることです。

ほかの選択肢の解説

• イ1.0：1.0 kW・h は3600 kJ の熱量です。水60 kgを20 K上げるには5040 kJ が必要なので、3600 kJ では足りません。質量・比熱・温度上昇を掛けた結果の5040 kJ に届かない値です。
• ロ1.2：1.2 kW・h は4320 kJ にあたり、必要な5040 kJ より少なくなります。熱効率は100 ％で損失が無いため、これ以上の上乗せも引き算も要らず、1.2では水を20 K上げ切れません。
• ニ1.6：1.6 kW・h は5760 kJ にあたり、必要な5040 kJ を上回ります。熱効率100 ％の条件では余分な電力は使われないので、必要な電力量は5040÷3600＝1.4 kW・h ちょうどです。