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第三種電気主任技術者令和7年度 上期機械問 17(a)

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問17(a)

難度標準

熱効率が70 %で一定の電熱装置について,次の(a)及び(b)の問に答えよ。

(a) 0 ℃の氷5 kgを加熱したところ30 minですべて0 ℃の水になった。融解熱が334 kJ/kgのとき電熱装置の消費電力の値[kW]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

0 ℃の氷が0 ℃の水になる過程では温度は変化しない。必要な熱は融解熱だけである。

詳細Layer 2
展開

氷を融かすのに必要な熱量 Q は

Q = 5 kg × 334 kJ/kg = 1670 kJ

補足Layer 3
展開

加熱時間は t = 30 min = 1800 s である。1 kW = 1 kJ/s なので、単位時間当たりに氷へ与えられる熱量(有効熱出力)P_h は

P_h = Q ÷ t = 1670 kJ ÷ 1800 s ≒ 0.928 kW

熱効率 η = 0.70 は、消費電力のうち氷に伝わる熱出力の割合である。したがって電熱装置の消費電力 P は

P = P_h ÷ η = 0.928 kW ÷ 0.70 ≒ 1.33 kW

選択肢のうち最も近いのは 1.4 kW であり、正答は(2)である。

各選択肢の解説

(1)

0.9

誤り。0.9 kW は熱効率を考慮しない場合の値(1670 kJ ÷ 1800 s ≒ 0.93 kW)に近い。この値は氷に伝わる有効熱出力である。消費電力はこれを熱効率0.70で割った約1.33 kWとなる。したがって最も近い値ではない。

(2)

1.4

正しい。必要熱量1670 kJを1800 sで与えるための有効熱出力は約0.928 kWである。これを熱効率0.70で割ると消費電力は約1.33 kWとなる。選択肢の中では1.4 kWが最も近い(差約0.07 kW)。

(3)

1.9

誤り。計算値の約1.33 kWとの差が約0.57 kWある。1.4 kWとの差約0.07 kWより大きく、最も近い値ではない。

(4)

2.4

誤り。計算値の約1.33 kWとの差が約1.07 kWある。最も近い値ではない。

(5)

2.9

誤り。計算値の約1.33 kWとの差が約1.57 kWある。選択肢の中で最も離れている。

この解説は?
AI生成

解説は公式の問題文・公式解答を基に作成しています。 事実誤認・選択肢の取り違え・最新法令の反映漏れ等を含む可能性があるため、 重要な判断は必ずリンク先の公式資料でご確認ください。

最終更新:

出典:令和7年度上期第三種電気主任技術者試験 機械科目 問17(a)。問題文・選択肢を読みやすく整形。

検証プロセス・誤り報告フローは 運営透明性レポートで公開しています。

分野「機械」の学習ポイント

この問題の理解を「分野全体の力」に広げるための足がかり

何が問われるか
本問の分野で問われる代表的な知識・用語の整理。
学習の進め方
正解/誤答の選択肢ごとに「なぜ正しい / なぜ違うのか」を1行ずつ言語化すると定着する。
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