分析 (1)黑色吸熱層能把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,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,根據(jù)物體的漂浮條件回答;
(2)玻璃吸熱管的內(nèi)表面涂了一層黑色的吸熱材料,吸收太陽(yáng)輻射熱,傳遞給水,水吸熱溫度升高;若將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面,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)從高度變化分析重力勢(shì)能的變化,從溫度變化分析物體內(nèi)能的變化;
(4)知道水的質(zhì)量、水的比熱容、水的初溫和末溫,利用吸熱公式Q吸=cm△t求水吸收的熱量.
解答 解:(1)當(dāng)太陽(yáng)光入射到黑色的吸熱層上時(shí),黑色吸熱層能把太陽(yáng)能更有效地轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,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,受到水的浮力大于重力而向上運(yùn)動(dòng),另一側(cè)的水向下運(yùn)動(dòng),形成對(duì)流;
(2)不能將黑色的吸熱材料涂在玻璃吸熱管的外表面,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)水箱中升溫后的水與原來(lái)在地面上相比較,溫度升高、內(nèi)能增大;位置變高、重力勢(shì)能變大;
(4)水吸收的熱量:
Q吸=cm△t=4.2×103J/(kg•℃)×100kg×(55℃-15℃)=1.68×107J;
答:(1)內(nèi),大于;
(2)不能,因?yàn)椴A菬岬牟涣紝?dǎo)體,集熱管中有是真空,不利于將熱量傳遞給管內(nèi)的水
(3)內(nèi)能,勢(shì)能(重力勢(shì)能、機(jī)械能);
(4)1.68×107.
點(diǎn)評(píng) 本題考查了學(xué)生對(duì)物體的浮沉條件、熱量的計(jì)算和能量的利用率的運(yùn)用,綜合性強(qiáng),屬于難題.
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