平成30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

5 040 kJ÷3 600＝1.4 で、1.4 kW・hが正解です。

水を温めるのに必要な熱量は、水の質量×比熱×温度上昇で求めます。水の比熱とは、1 kgの水の温度を1 K上げるのに必要な熱量のことで、この問では4.2 kJです。熱効率が100％とあるので、この熱量がそのまま電熱器の電力量になります。

熱量は 60 kg×4.2 kJ/(kg・K)×20 K＝5 040 kJ です。電力量の単位 kW・h に直すには、1 kW・h＝1 kW×3 600 秒＝3 600 kJ の関係を使います。5 040÷3 600＝1.4 kW・h です。検算として、4.2×60＝252、252×20＝5 040 と順を変えても同じ値になります。

熱量のkJをkW・hに直すときは3 600で割る、と覚えます。なお、1 Wの電力を1秒使った量が1 Jなので、kW・hはJに直すと3 600 kJです。

ほかの選択肢の解説

• イ1.0：1.0 kW・hは3 600 kJの熱量に当たる電力量で、60 kgの水を20 K上げるのに必要な5 040 kJには足りません。この問の数値をそのまま計算しても出てこない値です。
• ロ1.2：1.2 kW・hは4 320 kJに当たる量です。必要な熱量は5 040 kJなので、4 320 kJでは温度を20 K上げきれません。この問の条件で式を立てても、1.2という値は導けません。
• ニ1.6：1.6 kW・hは5 760 kJに当たる量で、必要な5 040 kJより720 kJ多い値です。熱効率が100％と決まっているので、余分な電力量を見込む理由はなく、1.6にはなりません。