Question

（2013•惠山区一模）阅读下面的短文，回答问题．

Answer 1

解题思路：（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，根据物体的漂浮条件回答；

（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）知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；

（4）根据题意可求每秒水吸收的热量，又知道水吸收的热量，求需要的加热时间．

：

（1）玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，受到水的浮力大于重力而向上运动，另一侧的水向下运动，形成对流；

（2）不能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）水吸收的热量：

Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁷J；

（4）热水器每秒水吸收的热量：

Q_吸′=Pst×30%=1.4×10³W/m²×2m²×1s×30%=8.4×10²J，

∴加热时间：

t=

2.1×107J

8.4×102J/s =25000s≈6.94h．

答：

（1）水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力大于重力；

（2）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）水需要吸收的热量为2.1×10⁷J；

（4）水吸收的热量由该热水器提供，需要加热约6.94h．

点评：

本题考点： 物体的浮沉条件及其应用；热量的计算．

考点点评： 此题考查了学生对物体的浮沉条件、热量的计算和能量的利用率的运用，综合性强，属于难题．