2.太阳能热水器
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.它具有安全、节能、环保等优点.如图甲所示,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色的吸热材料;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:当太阳光入射到黑色的吸热层上时,黑色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、密度变小而向上运动;背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动,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)太阳能属于一次能源(选择“一次能源”或“二次能源”).玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小,所受到的浮力大于重力.
(2)能否将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上?简单说明理由.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.
(3)将质量为100kg的初温为20℃的水升高30℃,这些水需要吸收热量是2.1×107J.[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%(即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能),该地点太阳能辐射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射能为1.4×103J).在第(3)小题中水吸收的热量由该热水器提供,则需要加热时间18750秒.
 0  186398  186406  186412  186416  186422  186424  186428  186434  186436  186442  186448  186452  186454  186458  186464  186466  186472  186476  186478  186482  186484  186488  186490  186492  186493  186494  186496  186497  186498  186500  186502  186506  186508  186512  186514  186518  186524  186526  186532  186536  186538  186542  186548  186554  186556  186562  186566  186568  186574  186578  186584  186592  235360 

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