摘要:0.9×103 0.9×103
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如图(9-6)所示电路,电热器的电阻丝R1和定值电阻R2都是待测,当S1、S2都闭合时,经1分钟,电热器使水到达沸点,已知水的初温为20℃,水的质量为484克,当S1闭合S2断开时,电热器加热同样的初温和质量的水使其达到沸腾,需要4分钟。求R1和R2的阻值多大?(热损失不计,电源电压 220伏不变)
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[分析]此题是一道电学和热学的综合题。电路是纯电阻电路,当S1、S2都闭合时,定值电阻R2被局部短路,电路中只有 Rl工作;当S1闭合S2断开时,R2和R1串联在一起工作。因为电流通过 R1放出的热量等于水吸收的热量。 Q吸=Q放,只要利用吸收热量公式 Q吸= Cm(t-t0)
解此题时要注意:①题中有个隐含条件是水的末温是100℃;②两次对水放热的都是R1。
[解]水两次吸收的热量相等,
Q吸=Cm(t-t0)=4.2×103焦/千克·℃×0.484千克×(100℃-20℃)=162624焦
当S1、S2都闭合时,R1两端的电压等于电路的总电压,根据焦耳
又∵Q放=Q吸=162624焦,
当S1闭合S2断开时,R14分钟放出的热量和前一次一样多,但R1两端电压只是总电压的一部分U1。则有