令和7年度下期第二種電気工事士学科試験（電気技術者試験センター）問3

電気に関する基礎理論

電力量に関する問題

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電熱器により，60 kg の水の温度を20 K 上昇させるのに必要な電力量［kW･h］は。ただし，水の比熱は4.2 kJ /(kg・K)とし，熱効率は100 ％とする。

〔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。

答えと解説

✓ これが正解ハ1.4

解説

必要な電力量は 60×4.2×20÷3600＝1.4 kW･h です。

水を温めるのに必要な熱量は、質量×比熱×温度上昇で求まります。問題では熱効率が100 ％なので、必要な熱量がそのまま電力量になります。ここで使う知識は、1 kW･h＝3600 kJ という熱量と電力量の換算です。

熱量は、60 kg×4.2 kJ／(kg・K)×20 K＝5040 kJ です。これを電力量にすると、5040÷3600＝1.4 kW･h になります。1 kW･h は1 kWの電力を1時間（3600秒）使った量で、3600 kJ にあたるので、kJの値を3600で割れば kW･h になります。

検算は、60×4.2＝252、252×20＝5040、5040÷3600＝1.4 の順です。また5040 kJ＝5040 kW･s なので、1時間の3600秒で割っても同じ1.4になります。覚え方は、熱量kJを3600で割ると kW･h になる、です。

イ1.0：1.0 kW･h は3600 kJ にあたり、60 kg の水に与えても温度は約14 K（3600÷252）しか上がりません。20 K 上げるには必要な熱量に届かない電力量です。
ロ1.2：1.2 という値は、60×20＝1200 を1000で割ると出ます。比熱の4.2を掛けずに、3600で割るべきところを1000で割った計算にあたり、手順が違います。
ニ1.6：1.6 kW･h は5760 kJ にあたり、60 kg の水なら約23 K（5760÷252）上がる量です。20 K の上昇に必要な5040 kJ より多く、熱効率100 ％という条件では多すぎます。

出典：令和7年度下期第二種電気工事士学科試験問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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