Question

19．电动机在工作时会产生大量的热，因此利用油对电动机降温，已知电动机正常工作的电压 220V，电阻为5Ω，通过的电流为10A，则5min内电动机产生的热量为1.5×10⁵J，产生热量的80%被油吸收，这些热量可以使质量为3kg的油温度上升20℃．【C_油=2.0×10³J/（kg•℃）】

Answer 1

分析 （1）知道通过的电流、电阻和通电时间，根据焦耳定律Q=I²Rt求出电动机产生的热量；
（2）根据η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$×100%的变形公式Q_吸=ηQ求出油吸收的热量，然后根据Q_吸=c_油m_油△t的变形公式△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{油}{m}_{油}}$求出油升高的温度．

解答 解：通电时间t=5min=300s，
电动机产生的热量：Q=I²Rt=（10A）²×5Ω×300s=1.5×10⁵J．
由η=$\frac{{Q}_{吸}}{Q}$得，油吸收的热量：
Q_吸=ηQ=80%×1.5×10⁵J=1.2×10⁵J；
由Q_吸=c_油m_油△t得，油升高的温度：
△t=$\frac{{Q}_{吸}}{{c}_{油}{m}_{油}}$=$\frac{1.2×1{0}^{5}J}{2.0×1{0}^{3}J/（kg•℃）×3kg}$=20℃．
故答案为：1.5×10⁵J；20．

点评 本题考查了学生对焦耳定律、效率公式及吸热公式的掌握和应用，关键明确电动机正常工作时是非纯电阻电路，根据Q=I²Rt求解电热，即为电动机因发热而损失的能量．