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
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| 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4.2×103J/（kg•℃）}． |
答案
（1）电动机线圈1h产生的热量：
Q=I2Rt=（10A）2×2Ω×3600s=7.2×105J；
（2）电动机的总功率：
P=UI=220V×10A=2200W，
电动机的热功率：
P热=I2R=（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=×100%=×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-t0），
∴水的末温t=+t0=| 7.2×105J | | 2kg×4.2×103J/(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7.2×105J；
这台电动机的效率是90.9%；水的末温是100℃． |
举一反三
| 美国“9.11”事件中，撞击世贸大楼的波音767客机可载热值为4.6×107J/kg的优质航空煤油16t，若燃油完全燃烧后放出的热量的30%被大楼墙体内的钢骨架吸收，可使多少t的钢结构从15℃的室温升高至熔点1515℃？[已知c钢=0.46×103J/（kg•℃），结果请保留整数． |
| 如果用焦炭把3kg的水从20℃加热到100℃，若燃料的利用率为70%，至少需要多少焦炭？（焦炭的热值为3.0×107J/kg，水的比热容为4.2×103J/kg•℃） |
| 甲、乙两个杯子，盛有质量和初温相同的水，另有a、b两不同材料的金属球，其质量和初温相同，现将a、b两球分别投入甲、乙两杯中，达到热平衡后，测得甲杯的水温升高6℃，乙杯中水温升高3℃，若不计热量损失，则：a球的比热容______b球的比热容，a球放出的热量______b球放出的热量．（选填“＞””=”或“＜”） |
| 将质量相等的甲、乙两个铜块放在沸水里煮相当的时间后，先取出甲铜块放在某种液体中待热平衡后液体温度升高到40℃；取出甲后，再将乙铜块放入此液体中待热平衡后液体的温度升高到50℃（不计热量损失），则此液体的初温度是______℃． |
共有3座污水处理厂，每天约处理污水43.5万吨，产生约300t污泥．过去，这些污泥多采取自然晾晒和直接利用等处理方式，效率低下，且需要大量的填埋场地．其实，污泥也是一种可再生资源，污泥可以用于发电，污泥掺人煤中进行焚烧发电，只需对热电厂锅炉除尘装置进行改造，增加污泥贮存输送装置，便可通过高温燃烧后产生一定的热量，为广大市民取暖、夏季制冷之用，同时燃烧后的产物经除尘处理后，还可作修路等用途．
研究表明：污泥中水的含量达80%，可燃物含量达9%，只有4%为废物．从热值角度看，6t污泥经能量置换后相当于1t标准煤．一天可节约标准煤50t.300t污泥可发电约70000kW•h，如果每户居民每月用电可以让700户居民用电一个月．
请根据上述提供的信息进行估算并回答问题：
（1）如果标准煤的热值为3.0×107J/kg，污泥燃烧放出的热量全部被水吸收．则1kg污泥完全燃烧放出的热量能使多少kg水温度升高50℃？[（c水=4.2×103J/（kg•℃）]
（2）请估算污泥发电厂发电的效率． |
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