45AM14第45回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

Ⅰ 基礎的知識MEの基礎となる理工学的知識電気回路・電源/直流回路・電力計算

600 W の電子レンジで食材を 2 分間加熱した。このとき生じた熱エネルギー[kJ]はどれか。

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正解: 2

正答

2

この問題のポイント

この問題では、電力 Wエネルギー J の関係を使って、加熱で生じた熱エネルギーを求めます。

電力は「1秒あたりに使うエネルギー」を表します。

つまり、

電力量または熱エネルギー = 電力 × 時間

で計算できます。

解説

電力 1 W は、1秒あたり 1 J のエネルギーを使うことを意味します。

1 W = 1 J/s

この問題では、電子レンジの出力が 600 W、加熱時間が 2 分です。

まず、時間を秒に直します。

2 分 = 120 秒

次に、エネルギーを計算します。

熱エネルギー = 電力 × 時間

熱エネルギー = 600 W × 120 s

熱エネルギー = 72000 J

問題では単位が kJ なので、J を kJ に変換します。

1 kJ = 1000 J

72000 J = 72 kJ

したがって、生じた熱エネルギーは 72 kJ です。

単位変換のポイント
W は J/s です。
分で与えられた時間は、必ず秒に直してから計算します。

ひっかけポイント
2分をそのまま 2 として計算すると、600 × 2 = 1200 となり、選択肢5を選びやすくなります。
しかし、W は「1秒あたり」の単位なので、2分 = 120秒に直す必要があります。

選択肢の確認

1.12
誤り。
12 kJ は小さすぎます。600 W で 2分間、つまり 120秒加熱するので、600 × 120 = 72000 J となります。

2.72
正しい。
600 W は 600 J/s です。2分は 120秒なので、600 × 120 = 72000 J = 72 kJ となります。

3.200
誤り。
200 kJ になるには、600 W で約333秒、つまり約5.6分の加熱が必要です。この問題の加熱時間 2分とは合いません。

4.300
誤り。
300 kJ になるには、600 W で 500秒、つまり約8.3分の加熱が必要です。2分間の加熱ではありません。

5.1200
誤り。
600 × 2 = 1200 と計算するとこの値になりますが、2分を秒に変換していないため誤りです。W は J/s なので、2分は 120秒として計算します。

覚えるポイント

  • 1 W = 1 J/s
  • エネルギーは 電力 × 時間 で求める。
  • 時間は秒に直して計算する。
  • 2分 = 120秒
  • 600 W × 120 s = 72000 J = 72 kJ

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