一台电动机正常工作时,两端的电压为220V,通过线圈的电流为10A.若此线圈的电阻为2Ω,则这台电动机1h内产生的热量是多少?这台电动机的效率是多少?若这些热量全部被质量为2kg温度为20℃的水吸收,那么水的末温是多少℃?{已知气压为1标准大气压,水的比热容为4.2×103J/(kg?℃)}.
网友回答
解:(1)电动机线圈1h产生的热量:
Q=I2Rt=(10A)2×2Ω×3600s=7.2×105J;
(2)电动机的总功率:
P=UI=220V×10A=2200W,
电动机的热功率:
P热=I2R=(10A)2×2Ω=200W,
电动机的机械功率:
P机=P-P热=2200W-200W=2000W,
电动机的效率:
η=×100%=×100%≈90.9%;
(3)电动机产生的热量全部被质量为2㎏温度为20℃的水吸收,
∵Q=mc(t-t0),
∴水的末温t=+t0=≈105.7℃>100℃;
在1标准大气压下,是的沸点是100℃,则水的末温是100℃;
答:这台电动机1h内产生的热量是7.2×105J;
这台电动机的效率是90.9%;水的末温是100℃.
解析分析:(1)已知电流与线圈电阻,由焦耳定律可以求出线圈产生的热量;
(2)已知电压与电流,由P=UI可以求出电动机的总功率,然后求出电动机的机械功率,最后求出电动机的效率;
(3)由热量公式的变形公式可以求出水的末温度(注意1标准大气压水的沸点为100℃).
点评:本题考查了求电动机线圈产生的热量、电动机的效率、水的温度,涉及的知识点较多,是一道学科综合题,但难度不大,熟练因故相关知识即可正确解题.