正答2
解説
正解は2です。
この問題は誤っているものを選ぶので、○ が答え(誤った記述)です。
熱の基本である蒸発潜熱、過熱度、放射伝熱、熱と仕事の換算を問う問題です。
【選択肢別解説】
1:× 記述は正しいです。
蒸発潜熱は、飽和水を同じ圧力の飽和蒸気に変えるのに必要な熱量です。
この間は温度が上がらず、加えた熱はすべて水から蒸気への状態変化に使われます。
2:○ 過熱度を百分率で表している点が誤りです。
過熱度は、過熱蒸気の温度と、同じ圧力の飽和温度との差で表します。
この場合は210℃−180℃=30Kで、単位はK(℃)です。
16.7%は30÷180を百分率にした値で、過熱度の表し方ではありません。
3:× 記述は正しいです。
ステファン・ボルツマンの法則により、放射伝熱量は絶対温度の四乗の差に比例します。
高温物体の温度が少し上がるだけで、放射で伝わる熱量は大きく増えます。
4:× 記述は正しいです。
放射伝熱は、物体が内部エネルギーの一部を電磁波として放出し、他の物体が吸収する熱移動です。
間に物質がなくても熱が伝わる点が、伝導や対流と異なります。
5:× 記述は正しいです。
1kWは1kJ/sなので、1kWhは1kJ/s×3600s=3600kJです。
3600kJは3.6MJなので、熱量3.6MJは電気的仕事量1kWhに相当します。
【ポイント】
過熱度は「温度の差(K)」であり、比率ではありません。
1kWh=3.6MJの換算は、効率の計算などでもよく使います。