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如图所示,烧瓶中装有0.3kg煤油,电阻丝的阻值为10Ω,闭合开关.调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数为2A时通电5min,煤油的温度由20℃升高到30℃.[c煤油=2.1×103J/]
求:(1)煤油吸收的热量;(2)电阻丝加热煤油的效率.
【答案】分析:(1)知道煤油的质量,煤油的比热容和温度变化,可利用热量公式Q=cm(t-t)计算出煤油吸收的热量.
(2)从图可知,电阻丝与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流.知道电阻丝的阻值、通过电阻丝的电流和通电时间,可利用公式Q=I2Rt计算出电流通过电阻丝放出的热量,再利用公式η=计算出电阻丝加热煤油的效率.
解答:解:
(1)∵c煤油=2.1×103J/(kg?℃),m=0.3kg,t=20℃,t=30℃,
∴煤油吸收的热量为:Q=c煤油m(t-t)=2.1×103J/(kg?℃)×0.3kg×(30℃-20℃)=6300J.
(2)∵电阻丝与滑动变阻器串联,电流表测量的是整个电路中的电流,
∴通过电阻丝的电流为I=2A,
而R=10Ω,t=5min=300s,
∴电流通过电阻丝放出的热量为:Q=I2Rt=(2A)2×10Ω×300s=1.2×104J,
则电阻丝加热煤油的效率为:η===52.5%.
答:(1)煤油吸收的热量为6300J.
(2)电阻丝加热煤油的效率为52.5%.
点评:本题考查了学生对吸热公式和焦耳定律公式的掌握和运用,以及对能量利用效率的理解和应用,是一道电学与热学的综合应用题,在计算过程中要注意单位的换算.
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(2012?天津)如图所示,烧瓶中装有0.3kg煤油,电阻丝的阻值为10Ω,闭合开关.调节滑动变阻器滑片,当电流表的示数为2A时通电5min,煤油的温度由20℃升高到30℃.[c煤油=2.1×103J/(kg?℃)]
求:(1)煤油吸收的热量;(2)电阻丝加热煤油的效率.

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求:(1)煤油吸收的热量;(2)电阻丝加热煤油的效率.

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(1)煤油吸收的热量;
(2)电阻丝加热煤油的效率.

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求:(1)煤油吸收的热量;(2)电阻丝加热煤油的效率.

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