小明家购买了太阳能热水器，该设备可以把太阳能转化为内能．若该热水器里装有100㎏温度为15℃的热水，经过一天的阳光照射，水吸收1.26×107J的热量后温度升高到多少？由燃烧焦炭提供，

Question

小明家购买了太阳能热水器，该设备可以把太阳能转化为内能．若该热水器里装有100㎏温度为15℃的热水，经过一天的阳光照射，水吸收1.26×10⁷J的热量后温度升高到多少？由燃烧焦炭提供，需完全燃烧多少千克焦炭？若由功率为7.5kw，效率为84%的电炉加热这些水到相同的温度，需要多长时间？
[水的比热容是4.2×10³J/（㎏•℃）、焦炭的热值q=3.0×10⁷J/kg]．

Answer 1

（1）由Q_吸=cm△t得：
水温的变化量△t=(Q吸)/(cm)=(1.26×107J)/(4.2×103J/(kg•℃)×100kg)=30℃，
水温能升高到t=t₀+△t=15℃+30℃=45℃．
（2）需要焦炭的质量最少为：
m_焦炭=(Q放)/(q)=(1.26×107J)/(3×107J/kg)=0.42kg；
（3）由η=(Q吸)/(W)得：
需要消耗的电能为W=(Q吸)/(η)=(1.26×107J)/(80%)=1.5×10⁷J；
由P=(W)/(t)得：
t=(W)/(P)=(1.5×107J)/(7500W)=2000s．
答：水吸收1.26×10⁷J的热量后温度升高到45℃；由燃烧焦炭提供，需完全燃烧0.42kg焦炭；若由功率为7.5kw，效率为84%的电炉加热这些水到相同的温度，需要2000s．