Question

電動機是一種使用廣泛的動力機械，如圖，從能量轉化的角度看，它主要是把電能轉化為機械能，還有一部分在線圈中以熱量的形式散失掉．現(xiàn)有一臺電動機，當電動機兩端加220V電壓時，通過電動機線圈的電流為50A．問：
（1）每分鐘該電動機消耗的電能是多少？
（2）若該電動機每分種消耗的電能有10%以熱量的形式失掉，則這臺電動機每分鐘有多少焦的電能轉化為機械能？
（3）若該電動機每分鐘散失的熱量用來給比熱量為4.2×10³J/（kg?℃）的水加熱，可將多少千克的水從34℃加熱到100℃時？（結果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）由W=UIt可以求出電動機每分鐘消耗的電能．
（2）電動機消耗的總能量減去電動機產生的熱量，就是電動機輸出的機械能．
（3）已知水吸收的熱量，由熱量公式的變形公式可以求出水的質量．

解答：解：（1）電動機每分鐘消耗的電能：
W=UIt=220V×50A×60s=6.6×10⁵J；
（2）電動機每分鐘產生的熱量：
Q=Wη=6.6×10⁵J×10%=6.6×10⁴J，
電動機每分鐘獲得的機械能：
W_機=W-Q=6.6×10⁵J-6.6×10⁴J=5.94×10⁵J；
（3）水吸熱的熱量Q_吸=Q=6.6×10⁴J，
∵Q=cm△t，
∴水的質量：
m=

Q吸

c水△t

=

6.6×104

4.2×103J/(kg?℃)(100℃-34℃)

≈0.24kg；
答：（1）每分鐘該電動機消耗的電能是6.6×10⁵J；
（2）這臺電動機每分鐘有6.6×10⁴J的電能轉化為機械能；
（3）可將0.24千克的水從34℃加熱到100℃．

點評：本題考查了求電動機消耗的電能、獲得的機械能、水的質量，應用電功公式、熱量公式即可正確解題．