Question

3．已知某電動機正常工作的電壓為220V，電阻為5Ω，通過的電流為10A，則5min內電動機產生的熱量為1.5×10⁵J；若這些熱量的80%被散熱油吸收，這些熱量可以使質量為4kg的散熱油的溫度上升15℃．[c_油=2.0×10³J/（kg•℃）]．

Answer 1

分析 （1）知道電動機的電流、電阻、和通電時間，根據Q=I²Rt求出電動機產生的熱量；
（2）根據η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%的變形公式Q_吸=ηQ求出散熱油吸收的熱量，然后根據根據Q_吸=cm△t的變形公式△t=$\frac{{Q}_{吸}}{cm}$求出散熱油升高的溫度．

解答 解：電動機的工作時間t=5min=300s，
則5min內電動機產生的熱量：
Q=I²Rt=（10A）²×5Ω×300s=1.5×10⁵J；
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%得，散熱油吸收的熱量：
Q_吸=ηQ=80%×1.5×10⁵J=1.2×10⁵J；
由Q_吸=cm△t得，散熱油升高的溫度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{油}m}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}J}{2.0×1{0}^{3}J/（kg•℃）×4kg}$=15℃．
故答案為：1.5×10⁵；15．

點評 本題考查了學生對焦耳定律、效率公式及吸熱公式的掌握和應用，關鍵明確電動機正常工作時是非純電阻電路，根據Q=I²Rt求解電熱，即為電動機因發熱而損失的能量．