题目内容
如图所示为幸福村小芳家新建楼房的太阳能热水器外观图，热水器的集热管是由深蓝色真空玻璃管构成，储水罐的顶部有几个与空气相连的孔．若每周内有12小时晴朗天气就可保证小芳一家五口人所需热水．如果长时间阴雨天气就必须改为柴油燃烧给储水罐里的水加热．请解决以下问题：（1）太阳能热水器工作时，把太阳能转化为水的
（2）太阳能热水器利用多个真空玻璃集热管，管上涂有黑色物质，这其中涉及的物理知识有（写一条即可）
（3）如果储水罐是底面积为S的圆柱体，罐内水的实际质量为m，加热过程需要使自来水的温度升高△t摄氏度；每平方米每小时吸收的太阳能为E，平均每天太阳照射t小时；太阳能热水器的效率为η，请选用以上数据（用字母表示）推算出集热管的面积至少是多少平方米？（写出推导过程）
分析：（1）太阳能热水器可以把太阳能转化为水的内能．
（2）不同颜色吸热能力不同，黑色吸热能力最强．双层真空玻璃具有优良的保温性；
（3）根据吸热公式表示出水吸收的热量为，根据W=EtS表示出太阳的总能量，根据效率公式求出集热管的最小面积．
（2）不同颜色吸热能力不同，黑色吸热能力最强．双层真空玻璃具有优良的保温性；
（3）根据吸热公式表示出水吸收的热量为，根据W=EtS表示出太阳的总能量，根据效率公式求出集热管的最小面积．
解答：解：（1）太阳能热水器工作将水加热，把太阳能转化为水的内能；
（2）不同颜色吸热能力不同，黑色吸热能力最强；双层真空玻璃具有优良的保温性；
（3）水吸收的热量为：
Q吸=cm△t，
太阳的总能量是：
W总=EtS，
太阳能热水器的效率
η=
=
，
集热管的最小面积：
S=
．
答：（1）内；
（2）真空玻璃可有效减少热传递，具有良好的保温作用（或集热管是黑色，可吸收各种颜色的光）；
（3）集热管的最小面积为S=
．
（2）不同颜色吸热能力不同，黑色吸热能力最强；双层真空玻璃具有优良的保温性；
（3）水吸收的热量为：
Q吸=cm△t，
太阳的总能量是：
W总=EtS，
太阳能热水器的效率
η=
| Q吸 |
| W总 |
| cm△t |
| EtS |
集热管的最小面积：
S=
| cm△t |
| Etη |
答：（1）内；
（2）真空玻璃可有效减少热传递，具有良好的保温作用（或集热管是黑色，可吸收各种颜色的光）；
（3）集热管的最小面积为S=
| cm△t |
| Etη |
点评：本题考查了太阳能的利用和太阳能黑色真空管的作用以及吸热公式、做功公式的应用，明白太阳能效率公式的应用是关键．
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