Question

3．閱讀下面的短文，回答問題．
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，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內能，并通過方式改變內能，使水的溫度升高．
（2）太陽能熱水器將質量為100kg的初溫為20℃的水加熱到70℃，求這些水需要吸收多少熱量？[水的比熱容4.2×10³J/（kg?℃）]．

Answer 1

分析 （1）改變物體內能有兩種方法，一是做功，二是熱傳遞，做功是能量的轉化，而熱傳遞是能量的轉移；
（2）已知水的比熱容、質量和升高的溫度，可利用公式Q_吸=cm△t計算水吸收的熱量．

解答 解：
（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內能，是通過熱傳遞的方式使水的內能改變的；
（2）水吸收的熱量：
Q_吸=cm△t=4.2×10³J/（kg•℃）×100kg×（70℃-20℃）=2.1×10⁷J；
答：（1）內；（2）這些水需要吸收2.1×10⁷J的熱量．

點評 本題綜合考查改變內能的方式、吸熱公式Q_吸=cm△t的應用，因條件已給出，難度不大．本題考查了學生對的掌握和運用．