大学入学共通テスト（理科） 過去問
令和6年度（2024年度）本試験
問4 (物理基礎（第1問） 問4)
問題文
白熱電球およびLED電球のエネルギー変換について考察した次の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる数値の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
電球が消費する電力量のうち、光エネルギーとして放出される量が占める割合を、電球の効率と呼ぶことにする。消費電力60W、効率10％の白熱電球が1時間点灯する間に放出する光エネルギーは、（ ア ）Whである。また、同じ時間点灯する間に、この白熱電球と同じ大きさの光エネルギーを放出する、消費電力15WのLED電球の効率は、（ イ ）％と見積もられる。
電球が消費する電力量のうち、光エネルギーとして放出される量が占める割合を、電球の効率と呼ぶことにする。消費電力60W、効率10％の白熱電球が1時間点灯する間に放出する光エネルギーは、（ ア ）Whである。また、同じ時間点灯する間に、この白熱電球と同じ大きさの光エネルギーを放出する、消費電力15WのLED電球の効率は、（ イ ）％と見積もられる。
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問題
大学入学共通テスト（理科）試験 令和6年度（2024年度）本試験 問4（物理基礎（第1問） 問4） （訂正依頼・報告はこちら）
白熱電球およびLED電球のエネルギー変換について考察した次の文章中の空欄（ ア ）・（ イ ）に入れる数値の組合せとして最も適当なものを、後の選択肢のうちから一つ選べ。
電球が消費する電力量のうち、光エネルギーとして放出される量が占める割合を、電球の効率と呼ぶことにする。消費電力60W、効率10％の白熱電球が1時間点灯する間に放出する光エネルギーは、（ ア ）Whである。また、同じ時間点灯する間に、この白熱電球と同じ大きさの光エネルギーを放出する、消費電力15WのLED電球の効率は、（ イ ）％と見積もられる。
電球が消費する電力量のうち、光エネルギーとして放出される量が占める割合を、電球の効率と呼ぶことにする。消費電力60W、効率10％の白熱電球が1時間点灯する間に放出する光エネルギーは、（ ア ）Whである。また、同じ時間点灯する間に、この白熱電球と同じ大きさの光エネルギーを放出する、消費電力15WのLED電球の効率は、（ イ ）％と見積もられる。
- ア：6.0 イ：40
- ア：6.0 イ：60
- ア：22 イ：40
- ア：22 イ：60
- ア：54 イ：40
- ア：54 イ：60
- ア：600 イ：40
- ア：600 イ：60
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この過去問の解説 （1件）
01
解答 ア：6.0 イ：40
アの解説
消費電力60Wの白熱電球に1時間電流を流した際の電力量は60Whです。
この白熱電球が放出する光エネルギーはその10％なので6.0Whとなります。
よって答えは ア：6.0 となります。
イの解説
消費電力15WのLED電球に1時間電流を流した際の電力量は15Whです。
このLED電球が放出する光エネルギーが6.0Whと考えると、その効率は
6.0Wh÷15Wh = 6/15 =0.4 → 40% となります。
よって答えは イ:40 となります。
この選択肢が正解となります。
W(ワット)は電力の単位で、仕事率の単位でもあります。
Wh(ワット時)は電力量の単位で、仕事の単位、エネルギーの単位です（ジュールの仲間）。
混同しないように注意しましょう。
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