電力量及び熱量(全21問中16問目)

No.16

電熱器により,60kgの水の温度を20K上昇させるのに必要な電力量[kW・h]は。ただし,水の比熱は4.2kJ/(kg・K)とし,熱効率は100%とする。
令和元年上期 問3
  1. 1.0
  2. 1.2
  3. 1.4
  4. 1.6

正解 

解説

1kgの水の温度を1K(ケルビン)上昇させるために必要な熱量が4.2kJなので、90kgの水の温度を20K上昇させるために必要な熱量は、

 60[kg]×20[K]×4.2[KJ]=5,040[KJ]

1kW・hは、1kWの電力を1時間使用した電力量なので、W・sに直すと、

 1,000[W]×3,600[秒]=3,600,000[W・s]
(単位をkに揃えて)3,600[kW・s]

1J=1Wsなので、熱量を電力量に換算すると、

 5,040÷3,600=1.4[kW・h]

したがって[ハ]が正解です。