問題貯湯式の電気温水器で、20 ℃ の水 300 kg を 60 ℃ まで加熱する。ヒータの定格消費電力は 6 kW、電力から水への熱変換の効率は 84 % であり、水の比熱は 4.2 kJ/(kg・K) とする。水以外の熱容量は無視するとき、加熱に要する時間 [h] に最も近い値はどれか。
- a約2.8時間
- b約2.3時間
- c約2.0時間
- d約3.3時間
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正解：a. 約2.8時間
正解は「約2.8時間」。水が受け取る熱量は 300 kg×4.2 kJ/(kg・K)×(60−20) K＝50,400 kJ である。水に伝わる熱の出力は 6 kW×0.84＝5.04 kW（kJ/s）なので、加熱時間は 50,400/5.04＝10,000 s≒2.8 h となる。「約2.3時間」は誤り。効率を考えず、6 kW がそのまま水に伝わるとして求めた値（50,400/6＝8,400 s≒2.3 h）である。「約2.0時間」は誤り。効率を除算でなく乗算で扱い、必要な電力を 6/0.84≒7.1 kW と見た値（約2.0 h）である。「約3.3時間」は誤り。効率による補正を二重に行った値（約3.3 h）である。
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