2019年度 機械 問17(b) 2019年度 機械 問17(b)

電気給湯器を用いて、貯湯タンクに入っている温度 20℃、体積 0.37 \( \text{m}^3 \) の水を 85℃ に加熱したい。水の比熱容量は \( 4.18 \times 10^3 \, \mathrm{J/(kg\cdot K)} \)、水の密度は \( 1.00 \times 10^3 \, \text{kg/m}^3 \) であり、いずれも水の温度に関係なく一定とする。次の(a)及び(b)の問に答えよ。 電気給湯器として COP（成績係数）が 4.0 のヒートポンプユニットを用いた。この加熱に要した時間は 6 時間であった。ヒートポンプユニットの消費電力 P の値 \( [\text{kW}] \) として、最も近いものを次の(1)～(5)のうちから一つ選べ。ただし、ヒートポンプ式電気給湯器の貯湯タンク、ヒートポンプユニット、配管などの加熱に必要な熱エネルギーは無視し、それらからの熱損失もないものとする。また、ヒートポンプユニットの消費電力及び COP は、いずれも加熱の開始から終了まで一定とする。