Question

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

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4.2×10 3 J/（kg?℃）}．

Answer 1

（1）电动机线圈1h产生的热量： Q=I 2 Rt=（10A） 2 ×2Ω×3600s=7.2×10 5 J； （2）电动机的总功率： P=UI=220V×10A=2200W， 电动机的热功率： P 热 =I 2 R=（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= P 机 P ×100%= 2000W 2200W ×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-t 0 ）， ∴水的末温t= Q mc +t 0 = 7.2×1 0 5 J 2kg×4.2×1 0 3 J/(kg?℃) ≈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7.2×10 5 J； 这台电动机的效率是90.9%；水的末温是100℃．