Question

如圖所示，燒瓶中裝有0.3kg煤油，電阻絲的阻值為10Ω，閉合開關．調(diào)節(jié)滑動變阻器滑片，當電流表的示數(shù)為2A時通電5min，煤油的溫度由20℃升高到30℃．[c_煤油=2.1×10³J/（kg·℃）]求：
（1）煤油吸收的熱量；
（2）電阻絲加熱煤油的效率．

Answer 1

解：
（1）∵c_煤油=2.1×10³J/（kg·℃），m=0.3kg，t₀=20℃，t=30℃，
∴煤油吸收的熱量為：Q_吸=c_煤油m（t﹣t₀）=2.1×10³J/（kg·℃）×0.3kg×（30℃﹣20℃）=6300J．
（2）∵電阻絲與滑動變阻器串聯(lián)，電流表測量的是整個電路中的電流，
∴通過電阻絲的電流為I=2A，
而R=10Ω，t=5min=300s，
∴電流通過電阻絲放出的熱量為：Q=I²Rt=（2A）²×10Ω×300s=1.2 ×10⁴J，
則電阻絲加熱煤油的效率為：η==52.5%．