Question

電動(dòng)機(jī)是一種使用廣泛的動(dòng)力機(jī)械，如圖，從能量轉(zhuǎn)化的角度看，它主要是把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)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(dòng)機(jī)，當(dāng)電動(dòng)機(jī)兩端加220V電壓時(shí)，通過電動(dòng)機(jī)線圈的電流為50A．問：
（1）每分鐘該電動(dòng)機(jī)消耗的電能是多少？
（2）若該電動(dòng)機(jī)每分種消耗的電能有10%以熱量的形式失掉，則這臺電動(dòng)機(jī)每分鐘有多少焦的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能？
（3）若該電動(dòng)機(jī)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(shí)？（結(jié)果保留兩位小數(shù)）

Answer 1

分析：（1）由W=UIt可以求出電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能．
（2）電動(dòng)機(jī)消耗的總能量減去電動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的熱量，就是電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)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(zhì)量．

解答：解：（1）電動(dòng)機(jī)每分鐘消耗的電能：
W=UIt=220V×50A×60s=6.6×10⁵J；
（2）電動(dòng)機(jī)每分鐘產(chǎn)生的熱量：
Q=Wη=6.6×10⁵J×10%=6.6×10⁴J，
電動(dòng)機(jī)每分鐘獲得的機(jī)械能：
W_機(jī)=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(zhì)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(dòng)機(jī)消耗的電能是6.6×10⁵J；
（2）這臺電動(dòng)機(jī)每分鐘有6.6×10⁴J的電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能；
（3）可將0.24千克的水從34℃加熱到100℃．

點(diǎn)評：本題考查了求電動(dòng)機(jī)消耗的電能、獲得的機(jī)械能、水的質(zhì)量，應(yīng)用電功公式、熱量公式即可正確解題．