太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。如图*所示,太阳能热水器主要由两部分构...
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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温,以满足人们日常生活的需要。如图*所示,太阳能热水器主要由两部分构成:一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器,每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成,双层玻璃管之间是真空。如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图,它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似,只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑*的吸热材料;另一部分是保温储水箱,保温储水箱下部与玻璃吸热管相通。
玻璃吸热管工作原理如图乙所示:当太阳光入*到黑*的吸热层上时,黑*吸热层能把太阳能更有效地转化为内能,将管内的水加热。向光一侧的水被加热后体积增大,向上运动;背光一侧的水由于温度较低,向下运动,形成冷热水循环,最终整箱水都升高至一定的温度。玻璃吸热管具有吸热保温作用。请回答以下问题:
(1)玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度 (选填“变大”、“不变”或“变小”)。
(2)能否将黑*的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由。
(3)将质量为100kg的初温为20℃的水加热到60℃,求这些水需要吸收多少热量?[水的比热容是4.2×103J/(kg·℃)]
(4)某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2,热效率为η=40%(即热水器能将照*到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能),该地点太阳能辐*到地面的平均功率为P=1.4×103W/m2(即平均每平方米每秒钟太阳辐*能为1.4×103J)。在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,求需要加热多长时间?
【回答】
⑴变小
⑵不能 因为玻璃是热的不良导体,集热管中又有真空层,不利于将热量传递给管内的水 ⑶1.68×107 J ⑷1.5×104S≈4.2h
知识点:各地中考
题型:计算题
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