Question

8．閱讀下面的短文，回答問題．
太陽能熱水器
太陽能熱水器可以利用太陽能把水從低溫加熱到高溫．
如圖1所示，太陽能熱水器主要由兩部分構(gòu)成：一部分是由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2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(chǔ)水箱，保溫儲(chǔ)水箱下部與玻璃吸熱管相通．
玻璃吸熱管工作原理如圖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)化為內(nèi)能，將管內(nèi)的水加熱．向光一側(cè)的水被加熱后體積增大、密度變小而向上流動(dòng)；背光一側(cè)的水由于溫度較低、密度較大而向下流動(dòng)，形成冷熱水循環(huán)，最終整箱水都升高至一定的溫度．玻璃吸熱管具有吸熱保溫作用．

向某品牌太陽能熱水器注入50kg的水，陽光照射一段時(shí)間后，水溫從10℃升高到50℃．水的比熱容是4.2×10³J/（kg•℃）．
（1）太陽能熱水器是通過熱傳遞方式改變水的內(nèi)能．跟燃?xì)鉄崴�器相比，太陽能熱水器的�?yōu)點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保．
（2）這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是8.4×10⁶J．
（3）如果這段時(shí)間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10⁷J，則這段時(shí)間該熱水器的效率是30%．
（4）你認(rèn)為影響太陽能熱水器效率的因素有哪些？

Answer 1

分析 （1）改變內(nèi)能的方式有兩種：做功和熱傳遞；太陽能熱水器的優(yōu)點(diǎn)是節(jié)能環(huán)保；
（2）知道水的比熱容、水的初溫和末溫，利用吸熱公式Q_吸=cm（t-t₀）求水吸收的熱量；
（3）利用效率公式求出加熱效率；
（4）從多方面考慮影響效率的因素．

解答 解：（1）當(dāng)太陽光入射到黑色的吸熱層上時(shí)，將內(nèi)能傳遞給管內(nèi)的水，使水的內(nèi)能增大；太陽能的優(yōu)點(diǎn)是：節(jié)能環(huán)保；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm（t-t₀）
=4.2×10³J/（kg•℃）×50kg×（50℃-10℃）
=8.4×10⁶J；
（3）該熱水器的效率為：
η=$\frac{{Q}_{吸}}{{Q}_{接}}$×100%
=$\frac{8.4×1{0}^{6}J}{2.8×1{0}^{7}J}$×100%
=30%
（4）影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差；吸熱管的接受面的大��；吸熱管材料性能的優(yōu)差等．
答：（1）熱傳遞；節(jié)能環(huán)保；
（2）這段時(shí)間該熱水器中的水吸收的熱量是 8.4×10⁶J．
（3）如果這段時(shí)間該太陽能熱水器接收到太陽輻射的熱量是2.8×10⁷J，則這段時(shí)間該熱水器的效率是 30%．
（4）影響太陽能熱水器效率的因素有：水箱的保溫效果差；吸熱管的接受面的大�。晃鼰峁懿牧闲阅艿膬�(yōu)差等．

點(diǎn)評 本題考查了學(xué)生對吸熱公式和效率公式的運(yùn)用，要學(xué)會(huì)審題，從復(fù)雜的題干中搜集有用信息，計(jì)算時(shí)注意溫度升高了（△t）、升高（△t）和升高到（末溫）的區(qū)別．