Question

如下圖所示為幸福村小芳家新建樓房的太陽能熱水器外觀圖，熱水器的集熱管是由深藍(lán)色真空玻璃管構(gòu)成，儲水罐的頂部有幾個與空氣相連的孔。若每周內(nèi)有12小時晴朗天氣就可保證小芳一家五口人所需熱水。如果長時間陰雨天氣就必須改為柴油燃燒給儲水罐里的水加熱。請解決以下問題：

（1）太陽能熱水器工作時，把太陽能轉(zhuǎn)化為水的         能

（2）太陽能熱水器利用多個真空玻璃集熱管，管上涂有黑色物質(zhì)，這其中涉及的物理知識有（寫一條即可）                                       

（3）如果儲水罐是底面積為S的圓柱體，罐內(nèi)水的實際質(zhì)量為m，加熱過程需要使自來水的溫度升高Δt攝氏度；每平方米每小時吸收的太陽能為E，平均每天太陽照射t小時；太陽能熱水器的效率η為，請選用以上數(shù)據(jù)（用字母表示）推算出集熱管的面積至少是多少平方米？(寫出推導(dǎo)過程)

Answer 1

（1）      內(nèi)         （1分）

（2） 真空玻璃可有效減少熱傳遞，具有良好的保溫作用（或集熱管是黑色，可吸收各種顏色的光）     （1分）

 (3)水吸收的熱量為： Q_吸=cmΔt （1分）   太陽的總能量是：W_總＝EtS(1分)

η＝cmΔt / EtS（1分）得S＝cmΔt / Etη （2分）