令和3年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後)(電気技術者試験センター)問3
電気に関する基礎理論
電力に関する問題
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消費電力が500 Wの電熱器を,1時間30分使用したときの発熱量[kJ]は。
〔注〕本問題の計算で√2,√3 及び円周率πを使用する場合の数値は次によること。√2=1.41,√3=1.73,π=3.14
なお,選択肢が数値の場合は最も近い値を選びなさい。
- イ450
- ロ750
- ハ1 800
- ニ2 700
答えと解説
✓ これが正解ニ2 700
解説
0.75 kWh×3600=2700 kJです。
電熱器の発熱量は、消費した電気エネルギー(電力量)がそのまま熱になると考えて求めます。電力量は、電力×時間です。1 Wの電力を1秒間使うと1ジュール(J)で、1 kWhは3600 kJにあたります。
消費電力500 Wを1時間30分(1.5時間)使うので、電力量は500 W×1.5 h=750 Wh=0.75 kWhです。これをキロジュールにすると、0.75×3600=2700 kJです。秒で計算しても同じで、500 W×(1.5×3600 s)=500×5400=2 700 000 J=2700 kJになります。
750とする肢は、Whで出した数字を単位を直さずにkJとしたものです。1800とする肢は、1時間分の500 W×3600 s=1800 kJで、30分を数え忘れた値です。450とする肢は、この計算のどの途中値からも出てきません。覚え方は、1 kWh=3600 kJ(1 Wh=3.6 kJ)です。
ほかの選択肢の解説
- イ450:450という値は、500 Wと1.5時間から作れるどの途中の値(750 Wh、5400 sなど)とも結びつきません。電力量を求めて3600を掛けるという手順を踏めば、2700 kJになります。
- ロ750:750は、500×1.5で出した750 Whという電力量の数字です。これはWh単位の値で、kJに直す3600倍(Whなら3.6倍)の換算をしていないため、単位が合っていません。
- ハ1 800:1800は、500 Wを1時間だけ使った場合に500×3600 sで出る値です。問題は1時間30分なので、残りの30分、つまり900 kJ分を数えていないことになります。
出典:令和3年度下期第二種電気工事士筆記試験(午後) 問3(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(図・写真を問題冊子から切り出して画像で掲載・配線図の前書きを各問に複写・分数を1行に書き直し)。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。
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