Question

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）

Answer 1

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_机=W-Q=6.6×10⁵J-6.6×10⁴J=5.94×10⁵J；
（3）水吸热的热量Q_吸=Q=6.6×10⁴J，
∵Q=cm△t，
∴水的质量：
m=

Q吸

c水△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．