公務員試験 H27年 国家一般職(高卒 技術) No.30解説

　問 題　　　　　

有効落差50m、使用水量 180 m³/s の水力発電所において総合効率 85 ％ で運転するとき、出力はおよそいくらか。ただし総合効率は水車効率と発電機効率を掛け合わせたものであり、重力加速度 10m/s² とする。

1. 15300kW
2. 30600kW
3. 36000kW
4. 76500kW
5. 90000kW

　解 説　　　　　

水力発電は、水の位置エネルギーを利用した発電です。そこで落差 50m の水の位置エネルギーを考えます。位置エネルギー U = mgh です。水の重さは 10cm 四方 = 1L で 1kg です。これは基礎知識です。すると 1m³ では 1000L なので 1000kg となります。

1m³ = 1000kg
→180m³ = 180 × 10³ kg

mg = m × 10 = 1800 × 10³ (N)
mgh = 1800 × 10³ × 50 = 90000 kNm。
(※単位 Nm = W)

効率 85% なので
90000 × 0.85 = 76500 です。

以上より、正解は 4 です。