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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(b)

令和7年度 上期 第三種電気主任技術者 機械 問17(b)

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。

(b) 電熱装置の消費電力が1.7 kWのとき,0 ℃の水5 kgが50 ℃になるのに要する時間[min]として,最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。ただし,水の比熱は4.2 kJ/(kg・K)とする。

選択肢

解説

結論 → 詳細 → 補足 の 3 層構成

展開
結論Layer 1

0 ℃の水5 kgを50 ℃まで温めるのに必要な熱量 Q を求める。温度差は50 ℃ = 50 K である。

Q = 質量 × 比熱 × 温度差 = 5 kg × 4.2 kJ/(kg・K) × 50 K = 1050 kJ

詳細Layer 2
展開

消費電力1.7 kWのうち、熱効率70 %にあたる分が水の加熱に使われる。水に伝わる熱出力(有効熱出力)P_h は

P_h = 1.7 kW × 0.70 = 1.19 kW

補足Layer 3
展開

1 kW = 1 kJ/s なので、必要な時間 t は

t = Q ÷ P_h = 1050 kJ ÷ 1.19 kW ≒ 882 s

882 s ÷ 60 ≒ 14.7 min

選択肢のうち最も近いのは 15 min であり、正答は(2)である。

各選択肢の解説

(1)

11

誤り。11 min は熱効率を考慮しない場合の時間(1050 kJ ÷ 1.7 kW ≒ 618 s ≒ 10.3 min)に近い。実際に水に伝わる熱出力は1.19 kW(= 1.7 kW × 0.70)である。そのため約14.7 minを要し、11 minは最も近い値ではない。

(2)

15

正しい。必要熱量1050 kJを有効熱出力1.19 kW(= 1.7 kW × 0.70)で与えると約882 sかかる。これは約14.7 minである。選択肢の中では15 minが最も近い(差約0.3 min)。

(3)

19

誤り。計算値の約14.7 minとの差が約4.3 minある。15 minとの差約0.3 minより大きく、最も近い値ではない。

(4)

25

誤り。計算値の約14.7 minとの差が約10.3 minある。最も近い値ではない。

(5)

30

誤り。計算値の約14.7 minとの差が約15.3 min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(b)。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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