電験三種（第三種電気主任技術者）「機械」のうち、熱量計算の問題です（大分類：電熱・重要度B）。一問一答3問 → 五肢択一5問の順に解き、解答・解説は各問題の下を開いて確認してください。
一問一答（○×）
重要度：B 難易度：★☆☆
問1：1kW·hの電力量は、3,600kJの熱量に相当する。
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正解：○
1kW·h＝1,000W×3,600s＝3.6×10⁶J＝3,600kJです。
重要度：B 難易度：★☆☆
問2：氷が融解するときや水が蒸発するときは、温度が上昇しながら潜熱が吸収される。
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正解：×
融解・蒸発の間は、加えた熱が状態の変化に使われ、温度は一定のままです（潜熱）。
重要度：B 難易度：★☆☆
問3：効率ηの電熱装置で必要な熱量Qを得るのに要する電力量は、Q×ηで求められる。
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正解：×
電力量のうちηの割合しか熱として利用されないので、必要な電力量はQ／ηです。
五肢択一
重要度：B 難易度：★☆☆
問4：50kgの水を15℃から85℃まで加熱するのに必要な熱量〔MJ〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.18kJ/(kg·K)とする。
- 1.5
- 3.5
- 4.1
- 14.6
- 17.8
【第4問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
Q＝mcΔT＝50×4.18×(85−15)＝14,630kJ≒14.6MJ
1：誤り。桁を誤った値です。
2：誤り。比熱を掛け忘れた値です。
3：誤り。〔kW·h〕の値です。
4：正しい。
5：誤り。温度差の代わりに最終温度を使った値です。
重要度：B 難易度：★☆☆
問5：電気温水器で、200kgの水を20℃から80℃まで加熱する。温水器の効率が90%のとき、必要な電力量〔kW·h〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.18kJ/(kg·K)とする。
- 12.5
- 13.9
- 15.5
- 20.6
- 55.7
【第5問：正解と解説】
正解：3
正解は3です。
Q＝200×4.18×60＝50,160kJ、50,160／3,600≒13.93kW·h
電力量＝13.93／0.9≒15.5kW·h
1：誤り。効率を掛けた値です。
2：誤り。効率を考えていない値です。
3：正しい。
4：誤り。温度差の代わりに最終温度を使った値です。
5：誤り。〔MJ〕の値です。
重要度：B 難易度：★★☆
問6：消費電力2kW、効率80%の電熱器で、10kgの水を20℃から100℃まで加熱する（蒸発はさせない）。所要時間〔min〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.18kJ/(kg·K)とする。
- 27.9
- 34.8
- 43.5
- 69.7
- 2,090.0
【第6問：正解と解説】
正解：2
正解は2です。
Q＝10×4.18×80＝3,344kJ、t＝Q／(Pη)＝3,344／(2×0.8)＝2,090s≒34.8min
1：誤り。効率を考えていない値です。
2：正しい。
3：誤り。温度差の代わりに最終温度を使った値です。
4：誤り。消費電力を1kWとした値です。
5：誤り。〔s〕の値です。
重要度：B 難易度：★★☆
問7：0℃の氷2kgを融かして、20℃の水にするのに必要な熱量〔kJ〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、氷の融解熱は334kJ/kg、水の比熱は4.18kJ/(kg·K)とする。
- 167.2
- 501.2
- 668.0
- 751.6
- 835.2
【第7問：正解と解説】
正解：5
正解は5です。
融解：2×334＝668kJ、昇温：2×4.18×20＝167.2kJ
合計＝835.2kJ
1：誤り。融解熱を考えていない値です。
2：誤り。融解熱を1kg分しか考えていない値です。
3：誤り。水の温度上昇の熱量を考えていない値です。
4：誤り。温度上昇の熱量を1kg分しか考えていない値です。
5：正しい。
重要度：B 難易度：★★☆
問8：20℃の水20kgを含む木材を乾燥させ、含まれる水をすべて100℃で蒸発させる。必要な熱量〔MJ〕の値として、最も近いものはどれか。ただし、水の比熱は4.18kJ/(kg·K)、100℃の水の蒸発熱は2,257kJ/kgとし、木材自体の温度上昇の熱量は無視する。
- 6.7
- 14.4
- 45.1
- 51.8
- 53.5
【第8問：正解と解説】
正解：4
正解は4です。
昇温：20×4.18×(100−20)＝6,688kJ、蒸発：20×2,257＝45,140kJ
合計＝51,828kJ≒51.8MJ
1：誤り。蒸発熱を考えていない値です。
2：誤り。〔kW·h〕の値です。
3：誤り。水の温度上昇の熱量を考えていない値です。
4：正しい。
5：誤り。温度差の代わりに最終温度を使った値です。
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