46AM21｜第46回 第2種ME技術実力検定試験 過去問

正答

4

この問題のポイント

この問題では、成人の基礎代謝量を電力 W として見積もる考え方が問われています。

W は「1秒あたりに使うエネルギー」を表します。
1 W = 1 J/s です。

成人が安静時に産生するエネルギーは、ざっくり 100 W程度と覚えておくと、第2種MEの計算問題で役立ちます。

解説

成人の1日のエネルギー消費量を、およそ 2000 kcal/day として考えます。

計算の流れは次の通りです。

1. 使う関係
   1 cal = 約4.2 J
   1 kcal = 約4200 J

2. 1日のエネルギーをJに変換
   2000 kcal = 2000 × 4200 J
   = 8,400,000 J

3. 1日を秒に変換
   1日 = 24 × 60 × 60 秒
   = 86,400 秒

4. 1秒あたりのエネルギーを求める
   8,400,000 J / 86,400 s
   = 約97 J/s

5. 単位をWにする
   1 J/s = 1 W なので、約97 Wです。

したがって、成人が単位時間あたりに産生するエネルギーは、およそ 100 Wです。

単位変換のポイント
kcal/day を W に直すときは、まず kcal を J に変換し、次に day を秒に変換します。

選択肢の確認

1．0.1
誤り。
0.1 Wは非常に小さすぎます。成人の安静時代謝で産生される熱量は、電力に換算すると約100 Wです。

2．1
誤り。
1 Wも小さすぎます。1 Wは1秒あたり1 Jであり、成人の基礎代謝としては不足します。

3．10
誤り。
10 Wは成人の代謝量としてはまだ小さい値です。2000 kcal/day程度をWに換算すると約100 Wになります。

4．100
正しい。
成人の1日エネルギー消費量を約2000 kcal/dayとすると、約97 Wになります。選択肢ではおよそ100 Wが最も適切です。

5．1000
誤り。
1000 Wは1 kWであり、成人の安静時代謝量としては大きすぎます。激しい運動時の瞬間的な出力とは区別します。

覚えるポイント

• 1 W = 1 J/s です。
• 成人の安静時代謝によるエネルギー産生は、およそ 100 Wです。
• 2000 kcal/day は、およそ100 Wに相当します。
• 生体の熱産生やエネルギー代謝の問題では、kcal、J、秒への単位変換を確認します。