Question

【題目】閱讀下面的短文，回答問(wèn)題

太陽(yáng)能熱水器

太陽(yáng)能熱水器能利用太陽(yáng)能把水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?nèi)粘Ｉ�活的需要，它具有安全、�?jié)能、環(huán)保等優(yōu)點(diǎn)，如圖甲所示，太陽(yáng)能熱水器主要由兩部分構(gòu)成：一部分是由許多根玻璃吸熱管組成的集熱器，每根玻璃吸熱管由雙層玻璃管組成，雙層玻璃管之間是真空，真空不利于熱量的傳遞。如圖乙所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結(jié)構(gòu)與保溫瓶的玻璃內(nèi)膽相似，只是在玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色的吸熱材料；另一部分是保溫儲(chǔ)水箱，保溫儲(chǔ)水箱下部與玻璃吸熱管相通．

請(qǐng)回答以下問(wèn)題：

(1) 當(dāng)太陽(yáng)光入射到黑色的吸熱層上時(shí)，黑色吸熱層能把太陽(yáng)能更有效地轉(zhuǎn)化為__能，將管內(nèi)的水加熱．這是通過(guò)___的方式改變內(nèi)能。玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、密度__（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

(2)你認(rèn)為__（填“能”或“不能”）將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面上，理由是：_______。

(3)這臺(tái)太陽(yáng)能熱水器的水箱容積為120 L，那么水箱內(nèi)裝滿水時(shí)，水的質(zhì)量是_____，在一般的光照條件下，太陽(yáng)能每天可將滿箱20℃的水加熱到70℃，則水吸收的熱量為______。[水的比熱容是4.2×103 J(kg·℃)]

（4）如果熱水器上的集熱器對(duì)太陽(yáng)能的利用效率為40%，在與陽(yáng)光垂直的地球表面上每平方米得到的太陽(yáng)輻射功率約為P=1400W．如果將整箱水的溫度從20℃加熱到70℃，需要陽(yáng)光照射5h，那么熱水器上集熱器的面積至少要是______。

Answer 1

【答案】 內(nèi)能 熱傳遞 變小 不能 因?yàn)殡p層玻璃管（集熱管）中間是真空層，不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水 120Kg 2.52×107J 2.5 m2

【解析】(1) 太陽(yáng)能熱水器，利用太陽(yáng)能加熱水，黑色的材料吸收輻射能力強(qiáng)，黑色吸熱層能把太陽(yáng)能更有效地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，黑色吸熱層再將管內(nèi)的水加熱．是通過(guò)熱傳遞的方式改變內(nèi)能的。根據(jù)物體熱脹冷縮的性質(zhì)，玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、質(zhì)量不變，密度會(huì)變小。

(2) 因?yàn)殡p層玻璃管（集熱管）中間是真空層，不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水，所以不能將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面上。

(3)水箱內(nèi)裝滿120 L水時(shí)，

水的質(zhì)量是：

滿箱20℃的水加熱到70℃，則水吸收的熱量為：

（4）太陽(yáng)能的輻射功率：

太陽(yáng)照射5h獲得的太陽(yáng)能：

由可得：

熱水器集熱器面積：

故答案為：(1). 內(nèi)能 (2). 熱傳遞 (3). 變小 (4). 不能 (5). 因?yàn)殡p層玻璃管（集熱管）中間是真空層，不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水 (6). 120Kg (7). 2.52×107J (8). 2.5 m2