Question

（2012?溧陽市模擬）太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫，以滿足人們?nèi)粘Ｉ�活的需要．如圖所示，太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成：一部分是有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．如圖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；另一部分是保溫儲水箱，保溫儲水箱下部與玻璃吸熱管相通．玻璃吸熱管的工作原理如圖2所示：當(dāng)太陽光入射到黑色的吸熱層上時(shí)，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉(zhuǎn)化為熱能，將管內(nèi)的水加熱．向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運(yùn)動；背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下運(yùn)動，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高到一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用．
請回答以下問題：
（1）簡單評價(jià)一下太陽能相比于傳統(tǒng)能源所具有獲得優(yōu)點(diǎn)：

環(huán)保

．
（2）集熱管之間制成真空，是利用真空導(dǎo)熱性

差

（好、差）．
（3）下表是某太陽能熱水器某天在太陽光照射下的相關(guān)信息

照射時(shí)間/h	裝水量/kg	吸熱板面積/m2	水升高的溫度/°C	太陽輻射功率J/（m2．h）	水的比熱容J/（kg．°C）
10	100	2.5	50	1.68×106	4.2×103

求①裝滿水后在10h內(nèi)吸收的熱量；         ②該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

Answer 1

分析：（1）太陽能是可再生能源，取之不盡用之不竭，太陽能環(huán)保．
（2）真空可以進(jìn)行熱輻射，傳導(dǎo)熱能力比較差．
（3）①知道水的質(zhì)量、比熱、升高的溫度，根據(jù)Q=cm△t求出水吸收的熱量．
②知道太陽輻射功率、時(shí)間、吸熱面積，求出太陽輻射的熱；
知道水吸收的熱量和太陽輻射的熱，求出太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率．

解答：解：（1）太陽能是可再生能源；使用時(shí)比較環(huán)保．
（2）集熱管之間制成真空導(dǎo)熱能力比較差．
故答案為：（1）環(huán)保；（2）差．
（3）①10h水吸收的熱量：Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg．°C）×100kg×50℃=2.1×10⁷J．
②10h太陽輻射的熱：Q_放=2.5m²×10h×1.68×10⁶J/（m²．h）=4.2×10⁷J．
η=

Q吸

Q放

=

2.1×107J

4.2×107J

=50%．
答：①裝滿水后在10h內(nèi)吸收的熱量是2.1×10⁷J；②該太陽能熱水器的能量轉(zhuǎn)化效率是50%．

點(diǎn)評：太陽能熱水器在生活中有廣泛的應(yīng)用，針對熱量計(jì)算和效率問題，抓住哪個(gè)物體吸收熱量，哪個(gè)物體放出熱量，吸收和放出熱量之間的關(guān)系即可解題．