MEカコモン臨床工学技士国家試験 過去問・解説

第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第47問

医用機械工学第31回午後

第31回 臨床工学技士国家試験 午後 第47問（医用機械工学）の正答は 2 です。必要な熱量は Q=m·c·ΔT。

問題
出力500 W の電熱器で、20 ℃の水100 g を温めたとき、60 ℃になるまでのおよその時間［s］はどれか。 ただし、電熱器の出力はすべて水の温度上昇に使われるものとし、水の比熱は、4.2×10³ J/（kg・K）とする。
  1. 1. 17
  2. 2. 34 ✓
  3. 3. 50
  4. 4. 67
  5. 5. 84 d d/2 d/2 fr1 = 3 fr2 = 6 図1 図2

正答：2番

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解説
■ 正答：2番 — 34

必要な熱量は Q=m·c·ΔT。水100g、比熱4.2J/(g·K)、温度上昇40K(20→60℃)より Q=100×4.2×40=16800J。500Wの電熱器で全て加熱に使われるなら t=Q/P=16800/500=33.6≒34s。よって正答は2番。

【各選択肢の解説】

1. 17 → ❌ 温度差を半分にしたなどの誤り。

2. 34 → ✅ 正しい。16800J÷500W=33.6≒34s。

3. 50 → ❌ 計算が合わない。

4. 67 → ❌ 計算が合わない。

5. 84 → ❌ 計算が合わない。

計算：Q=100g×4.2J/(g·K)×40K=16800J、t=16800J/500W≒34s。

【試験対策ポイント】

熱量の基本式 Q=m·c·ΔT(m:質量、c:比熱、ΔT:温度差)。仕事率(電力)P[W]=[J/s]なので時間 t=Q/P。水の比熱=4.2J/(g·K)=4.2kJ/(kg·K)は頻出。効率が与えられれば t=Q/(P×効率)。単位(g/kg、J/kJ)の取り違えに注意。

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