Question

【题目】如图是研究电流热效应的实验装置图．两个相同的烧瓶中均装入0.1 kg的煤油，烧瓶A中电阻丝的阻值为4 Ω，烧瓶B中的电阻丝标识已看不清楚，当闭合开关，经过210 s的时间，烧瓶A中的煤油温度由20℃升高到24℃，烧瓶B中的煤油温度由20℃升高到22℃，假设电阻丝产生的热量全部被煤油吸收，电阻丝的阻值不随温度变化，电源电压保持不变，已知煤油的比热容c＝2.1×103 J/(kg．℃)．求：

(1)在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量．

(2)烧瓶B中电阻丝的阻值．

(3)电源的电压及电路消耗的总功率．

Answer 1

【答案】(1)840 J　(2)2Ω (3)6W

【解析】（1）烧瓶A中煤油吸收的热量：

QA=cm△tA

=2.1×103J/（kg?℃）×0.1kg×（24℃﹣20℃）=840J；

（2）∵两烧瓶中煤油的质量mA=mB、△tB=△tA，

∴烧瓶B中煤油吸收的热量：

QB=QA=×840J=420J；

∵Q=I2Rt，两电阻丝RA、RB串联，

∴RB=RA=×4Ω=2Ω；

（3）由QA=I2RAt得电路中的电流：

I===1A，

电源电压：

U=I（RA+RB）=1A×（4Ω+2Ω）V=6V．

电路消耗的总功率：

P=UI=6V×1A=6W．

答：（1）在此过程中烧瓶A中煤油吸收的热量为840J；

（2）烧瓶B中电阻丝的阻值2Ω；

（3）电源的电压为6V，电路消耗的总功率6W．