Question

新型高速列車“和諧”號動車組拉開了全國鐵路大提速的序幕，為保證車組正常行駛，每節車廂上每次供乘客飲用水的質量為20kg．
（1）如果把這些水從20℃升高到70℃，需要吸收的熱量是多少J？[水的比熱容為4.2×10³J/（kg?℃）]
（2）如果這些熱量完全由額定功率為2800W的電熱水器提供，正常工作時需要加熱多少分鐘？（假設電熱水器消耗的電能全部轉化為水的內能）

Answer 1

已知：水的質量m=20kg，初溫t₀=20℃，末溫t=70℃，水的比熱c=4.2×10³J/（kg?℃），功率P=2800W
求：（1）水吸收的熱量Q=？；（2）電熱水器正常工作時需要加熱的時間t=？
解：（1）水吸收熱量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg?℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁶J；
（2）∵Q=W=Pt
∴加熱時間t====1500s=25min．
答：（1）水吸收的熱量是4.2×10⁶J；
（2）電熱水器正常工作時需要加熱的時間為25min．
分析：（1）根據公式Q=cm（t-t₀）求出水吸收的熱量；
（2）電熱水器放出的熱量等于水吸收的熱量，根據Q=W=Pt求出加熱時間．
點評：本題考查了熱量的計算、電功的計算，知道電加熱器放出的熱量等于水吸收的熱量是本題的關鍵．