2006年問13(2)金属の融解と電気炉の改善

比熱が\(0.46[kJ/(kg・K)]\)で、融解（潜）熱が\(314[kJ/kg]\)の金属\(100kg\)を、\(25℃\)から\(1525℃\)へ昇温して溶解するまでに必要とする熱量は\(\fbox{13}[MJ]\)である。

この溶解が、効率\(70\)%の電気炉で一定電力を加え１時間掛けて行われる場合、溶解に必要とされる電気炉入力端電力量は\(\fbox{14}[kWh]\)であり、溶解電力原単位は\(\fbox{15}[kWh/kg]\)となる。

この電気炉を改造し、効率が\(70\)%から\(84\)%へと改善された。改善前と同じ一定電力を加えて同じ溶解を行う場合、溶解するまでの時間は\(\fbox{16}\)分である。