解题思路:(1)改变内能的方式有两种:做功和热传递;
(2)玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料,吸收太阳辐射热,传递给水,水吸热温度升高;若将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面,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)根据ρ=[m/V]求出水的质量;知道水的比热容、水的初温和末温,利用吸热公式Q吸=cm(t-t0)求水吸收的热量;
(4)根据Q放=Vq求出天然气的体积.
(1)当太阳光入射到黑色的吸热层上时,将内能传递给管内的水,使水的内能增大;
(2)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,不能将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面;
(3)水的体积V=100mL=100×10-3m3
∵ρ=[m/V]
∴水的质量m=ρV=1×103kg/m3×100×10-3m3=100kg;
水吸收的热量Q吸=cm(t-t0)=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(45℃-15℃)=1.26×107J;
(4)天然气完全燃烧放出的热量Q放=Q吸=1.26×107J,
∵Q放=Vq
∴天然气的体积V=
Q放
q=
1.26×107J
8.4×107J/m3=0.15m3.
故答案为:(1)热传递;(2)不能;双层玻璃管中间是真空,不利于热量传递给管内的水;(3)100kg;1.26×107;(4)0.15.
点评:
本题考点: 太阳能热水器中的热量计算.
考点点评: 本题考查了学生对密度公式、吸热公式和热值公式的运用,要学会审题,从复杂的题干中搜集有用信息,计算时注意温度升高了(△t)、升高(△t)和升高到(末温)的区别.