Question

已知阿伏加德罗常数N_A=6×10²³mol^-1，一闭合电路中，电源电动势E=6V，r=2.5，R₁=3，R₂为滑动变阻器，电极为铂电极，烧杯A中盛有NaCl为3×10³mol、H₂SO₄为1×10³mol和足量的水，电解池的内阻r′=9．求：

　　（1）当电源输出功率最大时，R₂的阻值为多大？

　　（2）在（1）的基础上，当溶液pH=7时，R₁和R₂共消耗电能多少？

 

Answer 1

答案：见详解内容
解析：

（1）当R外==r时，电源输出功率最大，即，∴　R2=6． 　　（2）由于pH==7，故H2SO4中的H+恰好完全释放，通过的电子为2×10-3mol即 　　　　　　　　　 q=2×10-3×6×1023×1.6×10-19=192（C）． 　　由外电路可得I==1A，I2=0.2A．总电荷量q=I2t， 　　∴　t=960s，∴　R1和R2所消耗的电能W=3110J．