電力量及び熱量(全21問中6問目)

No.6

電熱器により,90kg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4年下期[午前] 問3
  1. 0.7
  2. 1.4
  3. 2.1
  4. 2.8

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、

 90[kg]×20[K]×4.2[KJ]=7,560[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、

 7,560÷3,600=2.1[kW・h]

したがって[ハ]が正解です。