Question

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太陽能熱水器

太陽能熱水器能利用太陽能把水從低溫加熱到高溫，以滿足人們日常生活的需要．它具有安全、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點．

如圖甲所示，太陽能熱水器主要由兩部分構成：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．如圖乙所示是玻璃吸熱管的工作原理圖，它的結構與保溫瓶的玻璃內膽相似，只是在玻璃吸熱管的內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．

當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為內能，將管內的水加熱．向光一側的水被加熱后體積增大、密度變小而向上運動；背光一側的水由于溫度較低、密度較大而向下運動，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．

請回答以下問題

（1）當太陽光入射到黑色的吸熱層上時，黑色吸熱層能把太陽能更有效地轉化為 能，將管內的水加熱．

（2）不能將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面上，理由是 ．

（3）水箱中升溫后的水與原來在地面上相比較，哪些形式的能發(fā)生了變化？ ．（需填兩種能）

（4）將質量為100kg的初溫為15℃的水加熱到55℃，求這些水需要吸收的熱量為 J．[水的比熱容4.2×103J/（kg?℃）]

（5）某品牌太陽能熱水器集熱器面積為S=2m2，熱效率為η=40%（即熱水器能將照射到玻璃吸熱管上的太陽能的40%轉化為水的內能），該地點太陽能輻射到地面的平均功率P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒鐘太陽輻射能為1.4×103J）．在第（4）小題中水吸收的熱量由該熱水器提供，則需要加熱的時間為 秒．

Answer 1