题目内容

电动机是一种使用广泛的动力机械,如图,从能量转化的角度看,它主要是把电能转化为机械能,还有一部分在线圈中以热量的形式散失掉.现有一台电动机,当电动机两端加220V电压时,通过电动机线圈的电流为50A.问:
(1)每分钟该电动机消耗的电能是多少?
(2)若该电动机每分种消耗的电能有10%以热量的形式失掉,则这台电动机每分钟有多少焦的电能转化为机械能?
(3)若该电动机每分钟散失的热量用来给比热量为4.2×103J/(kg?℃)的水加热,可将多少千克的水从34℃加热到100℃时?(结果保留两位小数)
分析:(1)由W=UIt可以求出电动机每分钟消耗的电能.
(2)电动机消耗的总能量减去电动机产生的热量,就是电动机输出的机械能.
(3)已知水吸收的热量,由热量公式的变形公式可以求出水的质量.
解答:解:(1)电动机每分钟消耗的电能:
W=UIt=220V×50A×60s=6.6×105J;
(2)电动机每分钟产生的热量:
Q=Wη=6.6×105J×10%=6.6×104J,
电动机每分钟获得的机械能:
W=W-Q=6.6×105J-6.6×104J=5.94×105J;
(3)水吸热的热量Q=Q=6.6×104J,
∵Q=cm△t,
∴水的质量:
m=
Q
c△t
=
6.6×104
4.2×103J/(kg?℃)(100℃-34℃)
≈0.24kg;
答:(1)每分钟该电动机消耗的电能是6.6×105J;
(2)这台电动机每分钟有6.6×104J的电能转化为机械能;
(3)可将0.24千克的水从34℃加热到100℃.
点评:本题考查了求电动机消耗的电能、获得的机械能、水的质量,应用电功公式、热量公式即可正确解题.
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