新型高速列车“和谐”号动车组拉开了全国铁路大提速的序幕，为保证车组正常行驶，每节车厢上每次供乘客饮用水的质量为20kg．（1）如果把这些水从20℃升高到70℃，需要吸收的热量是多

Question

新型高速列车“和谐”号动车组拉开了全国铁路大提速的序幕，为保证车组正常行驶，每节车厢上每次供乘客饮用水的质量为20kg．
（1）如果把这些水从20℃升高到70℃，需要吸收的热量是多少J？[水的比热容为4.2×10³J/（kg•℃）]
（2）如果这些热量完全由额定功率为2800W的电热水器提供，正常工作时需要加热多少分钟？（假设电热水器消耗的电能全部转化为水的内能）

Answer 1

已知：水的质量m=20kg，初温t₀=20℃，末温t=70℃，水的比热c=4.2×10³J/（kg•℃），功率P=2800W
求：（1）水吸收的热量Q=？；（2）电热水器正常工作时需要加热的时间t=？
（1）水吸收热量：
Q=cm（t-t₀）=4.2×10³J/（kg•℃）×20kg×（70℃-20℃）=4.2×10⁶J；
（2）∵Q=W=Pt
∴加热时间t=(W)/(P)=(Q)/(P)=(4.2×106J)/(2800W)=1500s=25min．
答：（1）水吸收的热量是4.2×10⁶J；
（2）电热水器正常工作时需要加热的时间为25min．