15[℃]의 물 4[L]를 1[kW] 전열기로 90[℃]까지 가열하는 … | 전기기사 실기 2021년 1회 기출유형문제 기출문제 상세 페이지

흡수 열량 (1[L]=1[kg], 물 비열 1[kcal/kg·℃])
$Q = m\,c\,\Delta T = 4\times 1\times(90-15) = 300$ [kcal]
입력 전기에너지 (1[kWh]=860[kcal])
$W = P\,t = 1\times \dfrac{25}{60} = 0.4167$ [kWh] $\to 0.4167\times 860 = 358.3$ [kcal]
효율
$\eta = \dfrac{Q}{860\,P\,t}\times 100 = \dfrac{300}{358.3}\times 100 \approx 83.72$ [%]

[해설]

이 문제는 물이 실제로 흡수한 열량과 전열기가 투입한 전기에너지의 비로 효율을 구하는 열량-전력량 환산 문제다.

흡수열량은 $Q=mc\Delta T$[kcal]로 구하고, 전기에너지는 $W=Pt$[kWh]를 1[kWh]=860[kcal]로 환산해 같은 단위(kcal)로 맞춘 뒤 비교해야 한다.

효율 $\eta=\dfrac{Q}{860Pt}\times100$에서 시간 $t$는 반드시 [h] 단위(25분→25/60)로 넣어야 하며, 분 단위를 그대로 대입하는 것이 흔한 실수다.