17.太陽能熱水器

一臺太陽能熱水器，如圖其室內進出水管的安裝示意圖，Ⅰ為進水閥，Ⅱ出水閥，Ⅲ為調溫閥．在水箱接口處有一根進出水管，一根溢流管，一根排氣管．給水箱上冷水或沐浴時用熱水，均通過這根進出水管來完成．請完成下列問題：

 (1)給水箱上水時I、Ⅱ應處于何種狀態?此時水塔、自來水管與熱水器的水箱、排氣管、溢流管它們共同構成的物理模型是什么?

(2)若水箱安裝在七樓樓頂上，且距樓頂地面高1米，小華家住二樓，進水閥距二樓地面高1米，每層樓高3米，則在進水閥處水壓至少為多大，才能順利上水．

(3)設水箱容積為100升，在一般的光照條件下，一滿箱15℃的水到傍晚時，水溫可達到65℃，相當于多少米³的煤氣完全燃燒放出的熱量  (C_水=4.2X10³J／(kg·℃)，煤氣的熱值約4X10⁷J／m³). 

(4)水箱中的水溫在冬天有時不夠高，一般都預裝了電加熱器．若該電加熱器的規格為“220V 2.4KW”，家里當時的實際電壓只有200V，要把滿箱水溫度提高10℃，需加熱多少分鐘?

太陽能是一種理想的綠色能源，太陽能熱水器深受廣大用戶的青睞．如圖所示為某品牌太陽能熱水器．
（1）熱水器集熱管采用雙層結構______，外層透明，兩層之間是真空的______，內層內壁涂成銀色______，內層外壁涂成黑色______，從物理學角度看，這樣做的目的是什么？
（2）該太陽能熱水器的水箱總容積為100L，4、5月份晴朗的天氣下，一滿箱15℃的水到傍晚時，水溫可達到65℃，如果用煤氣來加熱，需要完全燃燒多少立方米的煤氣？
（3）水箱中的水溫在冬天有時不夠高，一般都預裝了電加熱器．若該電加熱器的規格為“220V　2.4kW”，家里當時的實際電壓只有200V，要把滿箱水溫仍然從15℃提高到65℃，需加熱多少小時？
（4）若某用戶家的太陽能熱水器架設在20m高的樓頂，則從理論上看，將水注滿熱水器，這部分水的機械能增加了多少？