問題詳情：
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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、節能、環保等優點．如圖*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塗了一層黑*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．玻璃吸熱管工作原理如圖乙所示：當太陽光入*到黑*的吸熱層上時，黑*吸熱層能把太陽能更有效地轉化爲內能，將管內的水加熱．向光一側的水被加熱後體積增大、密度變小而向上運動；背光一側的水由於溫度較低、密度較大而向下運動，形成冷熱水循環，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）太陽能屬於 （選擇“一次能源”或“二次能源”）．玻璃吸熱管內向光一側的水吸熱後體積增大、密度 （選填“變大”“不變”“變小”）．
（2）玻璃吸熱管內表面爲何塗成黑*，請說明理由 ．
（3）將質量爲100kg的水溫度升高了50℃，求這些水需要吸收多少熱量？[水的比熱容是4.2×103J/（kg•℃）]
（4）某品牌太陽能熱水器集熱器面積爲S=2m2，熱效率爲η=40%（即熱水器能將照*到玻璃吸熱管上的太陽能的40%轉化爲水的內能），該地點太陽能輻*到地面的平均功率爲P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒鐘太陽輻*能爲1.4×103J）．在第（3）小題中水吸收的熱量由該熱水器提供，求需要加熱多少時間？
【回答】
【考點】太陽能熱水器中的熱量計算；太陽能的其他相關計算．
【分析】（1）根據產生的方式可分爲一次能源（天然能源）和二次能源（人工能源）．一次能源是指自然界中以天然形式存在並沒有經過加工或轉換的能量資源，一次能源包括可再生能源和不可再生能源；玻璃吸熱管內向光一側的水吸熱後體積增大、密度變小；
（2）根據能量的轉化和轉移進行解答；
（3）知道水的質量、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；
（4）根據題意可求每秒水吸收的熱量，又知道水吸收的熱量，求需要的加熱時間．
【解答】解：（1）太陽能屬於一次能源，玻璃吸熱管內向光一側的水吸熱後體積增大、密度變小；
（2）黑*吸熱能力強，黑*吸熱層能把太陽能更有效地轉化爲內能，將管內的水加熱；
（3）水吸收的熱量：
Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg•℃）×100kg×50℃=2.1×107J；
（4）熱水器每秒水吸收的熱量：
Q吸′=Pst×40%=1.4×103W/（s•m2）×2m2×1s×40%=1.12×103J，
∴加熱時間：
t=
=18750s≈5.2h．
故*爲：（1）一次能源，變小；
（2）黑*吸熱能力強；
（3）水吸收的熱量爲2.1×107J；
（4）加熱時間爲5.2h．
知識點：各地中考
題型：實驗,探究題
