Question

阅读材料，完成下列问题太阳能热水器 太阳能热水器利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活需要，它具

Answer 1

解题思路：（1）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；

（2）知道水的体积根据密度公式求出水的质量，又知道水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q_吸=cm△t求水吸收的热量；

（3）求出照射到热水器的太阳能，然后求出集热器的面积．

（1）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；

（2）由ρ=[m/V]可知，太阳能热水器的水箱装满水时，水的质量：

m=ρV=1.0×10³kg/m³×120×10^-3m³=120kg，

水吸收的热量：Q=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×120kg×（70℃-20℃）=2.52×10⁷J；

（3）照射到热水器的热量：Q′=[Q/η]=

2.52×107J

40%=6.3×10⁷J，

由Q′=PSt可知，集热器的面积：S=[Q′/Pt]=

6.3×107J

1.4×103W/m2×12.5×3600s=1m²；

答：（1）真空不利于将热量传递给管内的水．

（2）需要吸收2.52×10⁷J的热量．

（3）集热器的面积至少为1m²．

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、吸热公式和能量的利用率的运用，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．