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?nèi)粘Ｉ畹男枰鐖D甲所示，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．如圖乙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乙所示：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，向上運(yùn)動(dòng)；背光一側(cè)的水由于溫度較低，向下運(yùn)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．
請回答以下問題：
（1）玻璃吸熱管內(nèi)向光一側(cè)的水吸熱后體積增大、密度
變小
變小
（選填“變大”、“不變”或“變小”）．
（2）能否將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面上？簡單說明理由．
不能，因?yàn)椴Ａ菬岬牟涣紝?dǎo)體，集熱管中又有真空層，不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水
不能，因?yàn)椴Ａ菬岬牟涣紝?dǎo)體，集熱管中又有真空層，不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水
．
（3）將質(zhì)量為100kg的初溫為20℃的水加熱到60℃，求這些水需要吸收多少熱量？[水的比熱容是4.2×10
3J/（kg?℃）]
（4）某品牌太陽能熱水器集熱器面積為S=2m
2，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(zhuǎn)化為水的內(nèi)能），該地點(diǎn)太陽能輻射到地面的平均功率為P=1.4×10
3W/m
2（即平均每平方米每秒鐘太陽輻射能為1.4×10
3J）．在第（3）小題中水吸收的熱量由該熱水器提供，求需要加熱多長時(shí)間？
（2010?巴中）生活中的物理學(xué)：
