B問題
上期
電験三種 機械 2022年度 上期 問17(a)
19 / 22
消費電力1.00kWのヒートポンプ式電気給湯器を6時間運転して,温度20.0℃,体積0.370m³の水を加熱した。ここで用いられているヒートポンプユニットの成績係数(COP)は4.5である。次の(a)及び(b)の問に答えよ。ただし,水の比熱容量と密度は,それぞれ,4.18×10³J/(kg・K)と1.00×10³kg/m³とし,水の温度に関係なく一定とする。ヒートポンプ式電気給湯器の貯湯タンク,ヒートポンプユニット,配管などの加熱に必要な熱エネルギーは無視し,それらからの熱損失もないものとする。また,ヒートポンプユニットの消費電力及びCOPは,いずれも加熱の開始から終了まで一定とする。 (a) このときの水の加熱に用いた熱エネルギーの値[MJ]として,最も近いものを次の(1)~(5)のうちから一つ選べ。
正解と解説
表示する
正解 5
97.2
ヒートポンプが消費した電気エネルギーは1.00kW×6時間=6.00kWhで,1kWh=3.6MJだから21.6MJである。成績係数COPは得られる熱量と消費電力量の比なので,水の加熱に用いられた熱エネルギーはこれを4.5倍した値になる。よって21.6×4.5=97.2MJとなる。