第三種電気主任技術者（電験三種） 過去問
令和8年度（2026年）上期
問62 (機械 問17（b）)

正しい選択肢は「4.0」です。

この問題は、木材の乾燥に必要な熱量と、乾燥器の消費電力・総合効率から、乾燥時間を求める計算問題です。

乾燥器の総合効率が55％ということは、消費電力のうち55％が木材の乾燥に有効に使われるという意味です。

そのため、乾燥時間を求めるには、乾燥に必要な全熱量を、効率を考慮した有効電力で割る必要があります。

計算手順

＜乾燥に必要な全熱量を求める＞

まず、木材の乾燥に必要な熱量を求めます。

最初の木材100kgには、水分が70kg含まれています。

したがって、完全乾燥状態の木材の質量は、

100－70＝30kg

です。

また、水分を70kgから5kgに減らすため、蒸発させる水分は、

70－5＝65kg

となります。

乾燥に必要な熱量は、次の3つです。

＜木材を温める熱量Q₁＞

木材30kgを20℃から100℃まで温めます。

Q₁＝30×1.25×（100－20）

＝3000kJ

＜水分を温める熱量Q₂＞

木材に含まれる水分70kgを20℃から100℃まで温めます。

Q₂＝70×4.19×（100－20）

＝23464kJ

＜水分を蒸発させる熱量Q₃＞

水分65kgを蒸発させます。

Q₃＝65×2.26×10³

＝146900kJ

これらを合計すると、

Q＝Q₁＋Q₂＋Q₃

＝3000＋23464＋146900

＝173364kJ

となります。

したがって、乾燥に必要な全熱量は173364kJです。

＜乾燥器の有効電力を求める＞

乾燥器の消費電力は22kW、総合効率は55％です。

総合効率55％を小数にすると、

η＝0.55

となります。

乾燥に有効に使われる電力Pは、

P＝22×0.55

＝12.1kW

です。

また、

1kW＝1kJ／s

なので、12.1kWは1秒間に12.1kJの熱量を供給できることを表します。

＜乾燥時間を求める＞

乾燥時間tは、次の式で求められます。

t＝Q／P

ここで、

・t：乾燥時間［s］

・Q：必要な全熱量＝173364kJ

・P：有効電力＝12.1kJ／s

です。

公式に数値を代入すると、

t＝173364／12.1

≒14328s

となります。

問題では時間の単位が［h］なので、秒を時間に変換します。

1h＝3600sなので、

t＝14328／3600

≒3.98h

となります。

したがって、最も近い値は4.0hです。