火力3【電験3種電力】タービン効率から使用蒸気量を求める！熱落差とkW·hの換算がカギ令和7年度上期 A問題2 完全解説

2026年7月17日2026年7月21日

電験3種電力科目【火力】令和7年度上期 A問題2 熱落差=32500−30800=1700kJ/kg、Z=175×10³×3600/(0.92×1700)≒403t/h→(5)

今回は令和7年度上期電力科目 A問題2を解説します。タービン出力175MW・蒸気タービンの効率92%・タービン入口の蒸気エンタルピー32500kJ/kg・復水器入口の蒸気エンタルピー30800kJ/kgのとき、使用蒸気量[t/h]を求める問題です。

考え方はシンプルで、蒸気1kgが持ち込む熱＝入口と出口のエンタルピーの差（熱落差）。その熱にタービン効率を掛けたものが仕事になるので、あとは1kW·h＝3600kJで電力量の単位に橋渡しするだけです。

出題のポイント

令和7年度上期電力科目 A問題2：問題文と選択肢

まずは、実際の試験問題を確認してみましょう。

電験3種電力科目火力令和7年度上期 A問題2 問題文 — 令和7年度上期電力科目 A問題2 問題文

電験3種電力科目【火力】令和7年度上期 A問題2

　汽力発電設備において、タービン出力が175MW、蒸気タービンの効率が92%で、タービン入口における蒸気のエンタルピーが32500kJ/kg、復水器入口における蒸気のエンタルピーが30800kJ/kgであるとき、このタービンの使用蒸気量の値[t/h]として、最も近いものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。

（1）86　（2）112　（3）248　（4）341　（5）403 t/h

ポイント解説：熱落差×効率×蒸気量＝タービン出力（1kW·h=3600kJ）

熱落差を出す：蒸気1kgがタービンを通る間に手放す熱は、入口と出口のエンタルピーの差 32500−30800＝1700kJ/kg。これを熱落差という。使用蒸気量をZ[kg/h]とすると、1時間にタービンへ持ち込まれる熱は 1700Z[kJ/h] となる。

効率でつなぐ：タービン効率は「タービン出力÷持ち込まれた熱」なので、0.92＝(175×10³kW×3600kJ)/(1700Z)。1kW·h＝3600kJを使ってタービン出力を1時間あたりの熱量に直しているのがポイント。これをZについて解くと Z＝175×10³×3600/(0.92×1700)＝6.3×10⁸/1564≒4.03×10⁵kg/h＝403t/h。よって答えは(5)。

問題の解説

STEP1　熱落差

蒸気1kgあたりの熱落差＝32500−30800=1700kJ/kg。

STEP2　式を立てる

タービン効率η=タービン出力/(Z×熱落差)。1kW·h=3600kJより 0.92=175×10³×3600/(1700Z)。

STEP3　解く

Z=175×10³×3600/(0.92×1700)=6.3×10⁸/1564≒4.03×10⁵kg/h=403t/h→(5)。

答え：(5)

💡 覚え方
蒸気タービンの使用蒸気量 Z[kg/h]＝(P[kW]×3600)/(η_t×Δh[kJ/kg])。Δh＝タービン入口エンタルピー−復水器入口（タービン出口）エンタルピー＝熱落差。**1kW·h=3600kJ**。1t=10³kgなので[kg/h]÷10³で[t/h]。タービン室効率・熱効率の問題もすべてこの「熱量[kJ]に揃える」発想で解ける。

⚠️ よくある間違い
エンタルピーは差（熱落差）を使う——32500をそのまま使わない。効率は掛けるのではなく分母側（Z=P×3600/(η×Δh)）。η×Δhが蒸気1kgから取り出せる仕事なので、効率で割ると必要な蒸気が増える。1kW·h=3600kJの換算を忘れない。答えは[t/h]なので最後に10³で割る。

まとめ

熱落差Δh	32500−30800=1700kJ/kg
使う関係	η_t=P×3600/(Z×Δh)
式変形	Z=P×3600/(η_t×Δh)
代入	175×10³×3600/(0.92×1700)=6.3×10⁸/1564
答え	Z≒4.03×10⁵kg/h=403t/h→(5)

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