Question

一臺電動機正常工作時，兩端的電壓為220 V，通過線圈的電流為10 A．若此線圈的電阻為2 Ω，則這臺電動機1h內產生的熱量是多少？這臺電動機的效率是多少？若這些熱量全部被質量為2㎏溫度為20℃的水吸收，那么水的末溫是多少℃？｛已知氣壓為1標準大氣壓，水的比熱容為4.2×l0³J／（kg·℃)｝

 

Answer 1

【答案】

（1）7.2×10⁵J  （2）90.9%（3）100℃

【解析】解：（1）Q_放=I²Rt=(10A)²×2Ω×3600s=7.2×10⁵J   ……………2分   

（2）W=UIt=220V×10A×3600s=7. 92×10⁶J           ……………1分

W_機械=W－Q_放=7.92×10⁶J－7.2×10⁵J=7.2×10⁶J         ……………1分

∴                                                    ……………1分

（3）∵Q_吸=Q_放=7.2×10⁵J

而Q_吸=cmΔt

∴                                                  …………… 2分

則：水的末溫為t_末=t₀＋Δt=20℃＋85.7℃=105.7℃       …………1分

而1標準大氣壓下水的沸點是100℃，

∵105.7℃>100℃  

∴水的末溫是100℃             …………1分