用透镜聚集阳光可以产生的最高温度是多少？为什么？ | 死理性派小组 | 果壳网 科技有意思
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在此献出果壳处女问！大一，物理专业，昨天热学期末考，看到简单题第二题的题目【用透镜聚集阳光可以产生的最高温度是多少？为什么？】差点哭出声，内心只有“这什么鬼！”（百度在此时就完全无能了orz）对于这道神奇的题想听听大大们专业的解答^_^来自
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日冕的辐射有多大？日冕虽然测量的温度高，但是如果没有足够的辐射，恐怕能量也传递不出来。所以，关键不仅在于被照射物体本身，更在于接受辐射的能力以及物体温度升高后的辐射能力。当两者达到平衡，温度就不会再升高了。所以，为理想起见（求的是最高，本身就是理想状态），可以先假定物体是绝对黑体，阳光由无穷大镜面反射至焦点上，物体处于绝对真空环境。于是物体接收的辐射温度，最高值由阳光——太阳的表面光球温度——决定。当辐射温度和物体的辐射温度相等时，物体的温度就不再升高了。所以，可以得出结论，物体的最高温度等于太阳辐射温度。
6500K太阳表面温度
理论上应该是无限吧，只要有足够多的透镜
透镜的原理是把热能不断地聚集在一点，所以最高温度应该取决于目标的情况
引用 的话：理论上应该是无限吧，只要有足够多的透镜然而这的确是考题，题目我也原原本本的背下来了QAQ，就那该怎么答啊orz来自
引用 的话：透镜的原理是把热能不断地聚集在一点，所以最高温度应该取决于目标的情况唔…那这道题不就无解了ˊ_&ˋ（听说老师上课讲过，对然而我并没有听课TAT，应该还是有解的吧orz）来自
根据我多年的做题经验这种情况应该不能填具体的数字吧，推荐楼主写上宇宙爆发时的温度吧，10000兆兆兆(一兆等于一万个一亿)度。
　　我瞎猜一下啊。　　能量越集中，温度越高。而透镜的焦点并不真的是一个点，而是一个小圆斑。而透镜的大小也是有限度的。记得什么人造的透射式天文望远镜就因为透镜太大而开裂了。　　所以我觉得，应该就是用透镜的最大面积，乘以能流密度，集中到焦点可能的最小面积上，来计算其温度。　　不过我不会算……
引用 的话：根据我多年的做题经验这种情况应该不能填具体的数字吧，推荐楼主写上宇宙爆发时的温度吧，10000兆兆兆(一兆等于一万个一亿)度。嗷呜 谢谢 后悔平时完全不听课了(&_&)来自
引用 的话：　我瞎猜一下啊。　　能量越集中，温度越高。而透镜的焦点并不真的是一个点，而是一个小圆斑。而透镜的大小也是有限度的。记得什么人造的透射式天文望远镜就因为透镜太大而开裂了。　　所以我觉得，应该就是用透镜...听起来好有道理的样子 但感觉一个五分简答题应该没这么复杂吧ˊ_&ˋ还是谢谢（嘻嘻）来自
想到用热力学第二定律【不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响】这样粗略地仅仅从热二角度解释 而不去深究辐射方面的是不是就是 “不超过太阳表面温度”？各位觉得这个解释对吗？（感觉老师就是想考察一下热二定律的表述）来自
引用 的话：想到用热力学第二定律【不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响，或不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响】这样粗略地仅仅从热二角度解释 而不去深究辐射方面的是不是就是 “不...一开始我想到“不超过太阳表面温度”来着，可是如果把太阳表面的能量集中到一个小点上的话，温度如果还是那么低，怎么都说不过去吧。而且日冕的温度可是比太阳表面高了几个数量级。
日冕的辐射有多大？日冕虽然测量的温度高，但是如果没有足够的辐射，恐怕能量也传递不出来。所以，关键不仅在于被照射物体本身，更在于接受辐射的能力以及物体温度升高后的辐射能力。当两者达到平衡，温度就不会再升高了。所以，为理想起见（求的是最高，本身就是理想状态），可以先假定物体是绝对黑体，阳光由无穷大镜面反射至焦点上，物体处于绝对真空环境。于是物体接收的辐射温度，最高值由阳光——太阳的表面光球温度——决定。当辐射温度和物体的辐射温度相等时，物体的温度就不再升高了。所以，可以得出结论，物体的最高温度等于太阳辐射温度。
6500K太阳表面温度
引用 的话：听起来好有道理的样子 但感觉一个五分简答题应该没这么复杂吧ˊ_&ˋ还是谢谢（嘻嘻）那楼主慢慢想吧，我先玩去了
所在区域的日照强度，所使用放大镜的有效面积、焦距，加热物体的比热容、导热性，环境温度，环境湿度，风速，要考虑的条件太多了，而且任何一个值理想化基本就没有实际意义了。。。。。
如果这个物体在地球大气上界，理论上是太阳光球层的温度，大概6000K地球大气会吸收一部分辐射（吸收的不多）
引用 的话：所在区域的日照强度，所使用放大镜的有效面积、焦距，加热物体的比热容、导热性，环境温度，环境湿度，风速，要考虑的条件太多了，而且任何一个值理想化基本就没有实际意义了。。。。。设理想黑体就够了，不用依次设那么多条件
引用 的话：日冕的辐射有多大？日冕虽然测量的温度高，但是如果没有足够的辐射，恐怕能量也传递不出来。所以，关键不仅在于被照射物体本身，更在于接受辐射的能力以及物体温度升高后的辐射能力。当两者达到平衡，温度就不会再升...虽然我也知道这个答案，但是始终不能理解。按你所说： 阳光由无穷大镜面反射至焦点上太阳常数1.366e+3 w/m^2，假设10m直径的镜面将阳光完全反射至0.01m直径的焦斑，那么焦斑接受的辐射密度就是1.366e+9 w/m^2，已经超过太阳表面辐射功率了。
理论上，聚焦温度的最高限是太阳表面温度。实际中，因为存在吸热效率、辐射速率、各种散热……因素，这个温度值要远低于其最高限。这里有一个温度与能量的区分问题，就算是10亿度，如果能量总值低，也不会让你觉得热~按照书本题目的要求，应该是在考你对透镜成像的认知程度，所以应该答案是太阳表面温度（大约6000度）是其理论上限。
请问，这是选择题吗？有哪些选项呢？是问答题？我觉得应该是500度左右，不信你量量看。
引用 的话：虽然我也知道这个答案，但是始终不能理解。按你所说：太阳常数1.366e+3 w/m^2，假设10m直径的镜面将阳光完全反射至0.01m直径的焦斑，那么焦斑接受的辐射密度就是1.366e+9 w/m^2...温度是个强度量，不是广延量啊。你把100度的气体两份合成一份，保证体积不变，压力上升一倍，温度还是不变。就把吸收光的物质按理想黑体来说，随着温度尚高，自己也会黑体辐射。温度不会无限的。或者再不严谨点说，可以吧光子看做有温度的，那太阳上过来的光子就只有6000K，就算再多，在集中，一种只有6000K的东西有可能把别的物质加热到6000K以上么。
引用 的话：虽然我也知道这个答案，但是始终不能理解。按你所说：太阳常数1.366e+3 w/m^2，假设10m直径的镜面将阳光完全反射至0.01m直径的焦斑，那么焦斑接受的辐射密度就是1.366e+9 w/m^2...要注意的是，温度是一种没有方向性的能量标量，和电压、水位一样。看哪边低，就会向低的方向流动。所以，如果一开始黑体（物体）的温度比太阳的温度低，那么黑体的温度就会在阳光的照射下逐渐升高。一旦黑体的温度达到太阳辐射出来的温度，或者由于内在的什么原因高于太阳的辐射温度，黑体的能量辐射就会大于太阳对这个黑体的能量输入，于是黑体的温度就会下降。这个过程很像给电池充电的过程，或者说很像给水库灌水的过程。电池不可能输出比输入电压更高的电压，水库也不可能达到比进入水库更高的水位。
引用 的话：请问，这是选择题吗？有哪些选项呢？是问答题？我觉得应该是500度左右，不信你量量看。这是一个简答题，题目就是这个，我把它背下来了。答案应该就是利用热二 不超过表面温度跟黑体辐射什么的应该都没关系 详情参见赵凯华编的《新概念物理：热学》中的热力学第二定律思考题。（啊！我要去上课了！晚上下课回来po出详细解答！）来自
引用 的话：要注意的是，温度是一种没有方向性的能量标量，和电压、水位一样。看哪边低，就会向低的方向流动。所以，如果一开始黑体（物体）的温度比太阳的温度低，那么黑体的温度就会在阳光的照射下逐渐升高。一旦黑体的温度达...引用 的话：这是一个简答题，题目就是这个，我把它背下来了。答案应该就是利用热二 不超过表面温度跟黑体辐射什么的应该都没关系 详情参见赵凯华编的《新概念物理：热学》中的热力学第二定律思考题。（啊！我要去上课了！晚上...看来我的思路是错了，我还觉得透镜起到的作用相当于变压器，看完才发现原来只是相当于加大了输出电流，而电压是不变的。
太阳表面温度
引用 的话：要注意的是，温度是一种没有方向性的能量标量，和电压、水位一样。看哪边低，就会向低的方向流动。所以，如果一开始黑体（物体）的温度比太阳的温度低，那么黑体的温度就会在阳光的照射下逐渐升高。一旦黑体的温度达...黑体的温度一开始上升，随着温度的上升黑体的辐射以四次方上升，最终黑体辐射与吸收达到平衡，平衡点的温度用波尔兹曼定律：E = k T^4, k = 5.67e-8 w/m^2K^4由E = 1.366e+9 w/m^2，得T = 12458K，已经是太阳表面温度的两倍了。我不知道这个推理问题在哪里。但是从另一方面看，虽然光子密度提高了百万倍，但仍旧是一群6000K的光子。6000K的光子能把黑体加热到12000K吗？我不知道……
引用 的话：理论上应该是无限吧，只要有足够多的透镜怎么可能无限，普朗克最高温度1.42×10^32，温度有上限的
引用 的话：怎么可能无限，普朗克最高温度1.42×10^32，温度有上限的看上面，我已经承认错误了
什么普朗克温度啊黑体辐射定律的干活
然而, 如果我用透镜聚焦后发电, 用自由电子激光产生一个热点呢?题意大概是: 没有照射体的情况下, 反正出来的还是一群 6000K 光谱, 因此, 焦点色温依然 6000K有照射体的情况下, 照射体黑体辐射, 和阳光之间达到平衡, 依然 6000K
首先太阳的发射总功率必须知道。然后知道太阳光在大尺度上是一个点光源，球对称符合平方反比定律。你那个凸透镜造得越大，能聚焦的阳光就越多。但是你最大也只能拦截不到一半的太阳光线（很简单的道理，凸透镜是平的）。只要你的凸透镜还有能力把太阳光聚焦到一个点上，那个时候凸透镜面积所拦截的阳光占太阳总阳光的比重就能算出那个点上的功率了。
引用 的话：日冕的辐射有多大？日冕虽然测量的温度高，但是如果没有足够的辐射，恐怕能量也传递不出来。所以，关键不仅在于被照射物体本身，更在于接受辐射的能力以及物体温度升高后的辐射能力。当两者达到平衡，温度就不会再升...我觉得不对吧，如果我把太阳光球层所发出的光线全部集中到一个点上，那个点的温度难道也只是和光球层的温度一样吗？
引用 的话：温度是个强度量，不是广延量啊。你把100度的气体两份合成一份，保证体积不变，压力上升一倍，温度还是不变。就把吸收光的物质按理想黑体来说，随着温度尚高，自己也会黑体辐射。温度不会无限的。或者再不严谨点说...但是如果把整个太阳的能量集中到一个点上，如果温度还是那么大，那能量哪里去了？
引用 的话：要注意的是，温度是一种没有方向性的能量标量，和电压、水位一样。看哪边低，就会向低的方向流动。所以，如果一开始黑体（物体）的温度比太阳的温度低，那么黑体的温度就会在阳光的照射下逐渐升高。一旦黑体的温度达... 整个太阳的能量集中在一个点上，为什么温度还是那么高呢？那么多的热能哪里去了？
引用 的话： 整个太阳的能量集中在一个点上，为什么温度还是那么高呢？那么多的热能哪里去了？辐射出去了。
引用 的话：我觉得不对吧，如果我把太阳光球层所发出的光线全部集中到一个点上，那个点的温度难道也只是和光球层的温度一样吗？对，一样。因为在接受能量的同时，也在辐射。
引用 的话： 整个太阳的能量集中在一个点上，为什么温度还是那么高呢？那么多的热能哪里去了？根据经验看，只是热交换的速度提高了而已，温度上限并没有提高。举个不太恰当的例子。你家煤气炉如果不用加氧助燃的话，不管怎么罩住火焰或者使用聚焦式的喷头，能达到的温度也不会超过2000度，铁锅是不会烧熔的。但是如果用水泥罩子把炉灶和锅之间的空隙适当围堵一下，热饭的速度确实会有提升。不知道这么解释科学不科学，但是经验是这样的。
弄一个"事情没这么简单"系列?
引用 的话：弄一个"事情没这么简单"系列?那素什么?来自
我也很想知道答案，你去问问老师把来自
太阳近似看成黑体辐射，然后这题又没有其他条件，所以只能用热二律，所以答案就是——不超过太阳表面温度。
引用 的话：我也很想知道答案，你去问问老师把答案就是利用热二定律 不超过表面太阳表面温度?来自
引用 的话：首先太阳的发射总功率必须知道。然后知道太阳光在大尺度上是一个点光源，球对称符合平方反比定律。你那个凸透镜造得越大，能聚焦的阳光就越多。但是你最大也只能拦截不到一半的太阳光线（很简单的道理，凸透镜是平的...设理想黑体以后根本就不需要知道功率，理想黑体的最终温度和光通量没有关系，和透镜没有关系，和太阳与地球的距离也没有关系。
大的凸透镜可以在中心形成超过1000℃的高温，能熔化金属
这是当年的一道 GRE subject 选择题，答案是根据热力学第二定律，温度不能超过太阳表面温度。
引用 的话：答案就是利用热二定律 不超过表面太阳表面温度?老师的答案就是正确的吗？热二定律不是这样用的，如果透镜足够大而黑体表面积又足够小，请参考斯特藩-玻尔兹曼定律（Stefan-Boltzmann law ），重新考虑热二定律的适用范围吧
不抠字眼的回答，直接聚光加热，理论上讲是没有上限的。引用 的话：日冕的辐射有多大？日冕虽然测量的温度高，但是如果没有足够的辐射，恐怕能量也传递不出来。所以，关键不仅在于被照射物体本身，更在于接受辐射的能力以及物体温度升高后的辐射能力。当两者达到平衡，温度就不会再升...如果是直接辐射升温，这样差不多是正确的。物体升温的条件是吸收的热功率要大于散失的热功率，所以说就黑体来讲直接接受阳光照射所能达到的最高温度会略低于太阳表面温度——因为太阳表面的辐射效率没有黑体那么高。但是如果是聚光，那就完全不同了，黑体能吸收全部的辐射，而不是光子能量低于一定值它就不吸收了。因此就聚光来讲这是没有上限的，温度上线取决于透镜大小和物体的大小。而且啊，即使你的说法是正确的，那只要在物体前加个绿玻璃就能突破太阳表面温度了。如果是抠字眼，那还是可以无限升温。题目又没说直接聚光加热，你可以聚光后用来烧水，然后水沸腾产生蒸汽，通过蒸汽轮机推动发电机发电，再把这些电送给NIF——至少一亿度。引用 的话：答案就是利用热二定律 不超过表面太阳表面温度?想起来大学班主任的一句话，虽然他班主任做的很不好，书教得也一般，不过这句话即使过了6-7年我仍然记忆犹新：当你的结论和别人的结论不一致的时候首先要怀疑的是别人的结论。
引用 的话：不抠字眼的回答，直接聚光加热，理论上讲是没有上限的。如果是直接辐射升温，这样差不多是正确的。物体升温的条件是吸收的热功率要大于散失的热功率，所以说就黑体来讲直接接受阳光照射所能达到的最高温度会略低于太...抠字眼的话，题目上说了用透镜聚集阳光。所以后面的“题目又没说直接聚光加热，……”属于没有仔细阅题，考试会扣分。而最后的“当你的结论和别人的结论不一致的时候首先要怀疑的是别人的结论。”怎么有股浓浓的民科味道。如果坚持此种观点，请移步非主流组。
引用 的话：注意的是，温度是一种没有方向性的能量标量，和电压、水位一样。看哪边低，就会向低的方向流动。所以，如果一开始黑体（物体）的温度比太阳的温度低，那么黑体的温度就会在阳光的照射下逐渐升高。一旦黑体的温度达...可是电源的话有变压器啊。来自
引用 的话：可是电源的话有变压器啊。 确实是这样没错，电池当然可以给比它电压更高的电池充电，代价是电量变少，因为E=UQ，U是电压，Q是电量。现在的逆变器也很成熟了，不到100元就能买到1000w的逆变器。水库也可以灌水给地势更高的水库，代价是需要牺牲一点势能。具体做法是开闸放水，然后带动水泵把水泵到更高处。 引用 的话：温度是个强度量，不是广延量啊。你把100度的气体两份合成一份，保证体积不变，压力上升一倍，温度还是不变。就把吸收光的物质按理想黑体来说，随着温度尚高，自己也会黑体辐射。温度不会无限的。或者再不严谨点说...
你把100度的气体两份合成一份，保证体积不变，压力上升一倍，温度就会上升，这是压缩气体做功。另外，一种只有6000K的东西有可能把别的物质加热到6000K以上么，这是完全可以的。古人用的钻木取火就是这个原理。如果你对光子的热功转换有疑议的话，可以参考微波炉。
请参考这位少年！
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在什么条件下不传热在什么情况下热是传不过去的 就象声音在真空不能传递一样如果真空不能传热那么太阳的热是怎么传来的呀
KISS丶诺念236
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温度相同的情况下.也就是内能相同的情况下.热传递有三种方式：热传导对流辐射所以,真空无介质的情况下也会有热辐射.适当的补充一下吧.液体中对流是主要的热传递过程.固体中主要是热传导.真空无介质时主要是热辐射.保温瓶的真空层是为了减少热传导,但同时,它的内壁是镜面的,有效地减少了热辐射.并不单纯的因为真空就有减少了热量的传递.
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真空，比如保温瓶里就是被抽成真空的。
要是热传导在没有介质的情况下，因为车传导的前提就是物质与物质之间的传导热辐射就是在有物质阻挡的情况下。比如说钢板什么的，但是像空气和玻璃等物质热辐射就能透过
扫描下载二维码& 太阳能热水器中的热量计算知识点 & “太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到...”习题详情
100位同学学习过此题，做题成功率88.0%
太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通．玻璃吸热管的工作原理如图2所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高到一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．请回答以下问题：（1）简单评价一下太阳能相比于传统能源所具有获得优点：环保&．（2）集热管之间制成真空，是利用真空导热性差&（好、差）．（3）下表是某太阳能热水器某天在太阳光照射下的相关信息
照射时间/h&装水量/kg&吸热板面积/m2&水升高的温度/°C&太阳辐射功率J/（m2．h）&水的比热容J/（kg．°C）&10&100&2.5&50&1.68×106&4.2×103&求①装满水后在10h内吸收的热量；&&&&&&&& ②该太阳能热水器的能量转化效率．
本题难度：一般
题型：填空题&|&来源：2012-溧阳市模拟
分析与解答
习题“太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图...”的分析与解答如下所示：
（1）太阳能是可再生能源，取之不尽用之不竭，太阳能环保．（2）真空可以进行热辐射，传导热能力比较差．（3）①知道水的质量、比热、升高的温度，根据Q=cm△t求出水吸收的热量．②知道太阳辐射功率、时间、吸热面积，求出太阳辐射的热；知道水吸收的热量和太阳辐射的热，求出太阳能热水器的能量转化效率．
解：（1）太阳能是可再生能源；使用时比较环保．（2）集热管之间制成真空导热能力比较差．故答案为：（1）环保；（2）差．（3）①10h水吸收的热量：Q吸=cm△t=4.2×103J/（kg．°C）×100kg×50℃=2.1×107J．②10h太阳辐射的热：Q放=2.5m2×10h×1.68×106J/（m2．h）=4.2×107J．η=Q吸Q放=2.1×107J4.2×107J=50%．答：①装满水后在10h内吸收的热量是2.1×107J；②该太阳能热水器的能量转化效率是50%．
太阳能热水器在生活中有广泛的应用，针对热量计算和效率问题，抓住哪个物体吸收热量，哪个物体放出热量，吸收和放出热量之间的关系即可解题．
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太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是...
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经过分析，习题“太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图...”主要考察你对“太阳能热水器中的热量计算”
等考点的理解。
因为篇幅有限，只列出部分考点，详细请访问。
太阳能热水器中的热量计算
【知识点的认识】（1）．（2）．【解题方法点拨】（1）．（2）．【命题方向】．
与“太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图...”相似的题目：
[2014o桂林o中考]太阳能属于可再生的&&&&能源．目前人们直接利用太阳能的方式主要有两种：一种是用集热器把水等物质进行加热；另一种是用太阳能电池把太阳能转化成&&&&能．清洁；电清洁；内不清洁；电不清洁；内
[2014o北海o中考]太阳能清洁无污染，是人类能源的宝库，太阳能属于（　　）不可再生能源可再生能源二次能源化石能源
[2014o盐城o中考]我市建有全国沿海最大的太阳能电站，太阳能电池将太阳能直接转化为（　　）内能化学能电能机械能
“太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到...”的最新评论
该知识点好题
1（2009o防城港）如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V&&1500W”．（1）晴天时用太阳能加热，一天以lOh计算，可以将100kg，初温为20℃的水加热到多高的温度？[水的比热容C=4.2×103J/（kgo℃）]（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？（3）请你说说利用太阳能有什么优点？
2由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点，使得人们越来越广泛地使用它．已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射8.4×107&J，如果这些热量的50%被箱内200L的水吸收，可使这些水的温度升高多少？
3太阳能热水器已被城乡居民广泛应用．小明他们发现热水器集热管内壁是黑色的，反光板有平的，也有凹形的，他们对此很感兴趣，并就此展开讨论，他们认为：太阳能热水器是将太阳能转化为&&&&能的装置．凹形反光板可以便射到反光板上的太阳光&&&&于集热管上，再通过&&&&将热传给水，从而使水温升高且&&&&（优/劣）于平面反光板．为了验证黑色表面物体吸收太阳能的本领有别于其它颜色的物体，他们设计了如下实验：在黑色塑料袋和白色塑料袋内装入相同质量的水，插入温度计后系好，放在太阳光下曝晒，每隔相同的时间读出温度计的示数，数据记录如下：
塑料袋&水的质量m/kg&温度t0/℃&温度t1/℃&温度t2/℃&温度t3/℃&黑色&1.0&15.0&22.3&27.8&31.5&白色&1.0&15.0&16.5&17.8&19&（1）他们在实验的过程中采用的科学研究方法是&&&&．（2）通过实验他们发现黑色表面的物体比其它颜色表面的物体吸收太阳能的本领&&&&（选填“强”或“弱”）．（3）若一太阳能热水器装水100kg，集热管接收太阳能的有效接收面积约为2.0m2，每小时lm2接收面上有效接收太阳能约为2.1×106J，则该热水器每小时水温升高&&&&℃．
该知识点易错题
1（2009o防城港）如图是一种电能辅助式太阳能热水器，晴天时接收太阳能的真空镀膜管每小时能将2.1×106J的太阳能转化为水的内能，电热管上标有“220V&&1500W”．（1）晴天时用太阳能加热，一天以lOh计算，可以将100kg，初温为20℃的水加热到多高的温度？[水的比热容C=4.2×103J/（kgo℃）]（2）阴雨天时用电加热，如果消耗的电能全部转化为水的内能，热水器在额定电压下工作，将上述同样质量的初温相同的水加热到同样的温度需要多长的时间？（3）请你说说利用太阳能有什么优点？
2由于太阳能具有安全、清洁、方便等特点，使得人们越来越广泛地使用它．已知某太阳能热水器的水箱受太阳热辐射8.4×107&J，如果这些热量的50%被箱内200L的水吸收，可使这些水的温度升高多少？
3阅读下面的短文，回答问题．太阳能热水器太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．它具有安全、节能、环保等优点．如图甲所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是由许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图乙所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通．当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为内能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高至一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．请回答以下问题（1）当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为&&&&能，将管内的水加热；玻璃吸热管内向光一侧的水吸热后体积增大、密度变小，所受到的浮力&&&&重力．（2）你认为&&&&（选填“能”或“不能”）将黑色的吸热材料涂在玻璃吸热管的外表面上，理由是&&&&．（3）水箱中升温后的水与原来在地面上相比较，哪些形式的能发生了变化？&&&&．（需填两种能）（4）将质量为100kg的初温为15℃的水加热到55℃，求这些水需要吸收的热量为&&&&J．[水的比热容4.2×103J/（kg?℃）]（5）某品牌太阳能热水器集热器面积为S=2m2，热效率为η=40%（即热水器能将照射到玻璃吸热管上的太阳能的40%转化为水的内能），该地点太阳能辐射到地面的平均功率P=1.4×103W/m2（即平均每平方米每秒钟太阳辐射能为1.4×103J）．在第（4）小题中水吸收的热量由该热水器提供，则需要加热的时间为&&&&秒．
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{[照射时间/h][装水量/kg][][水升高的温度/°C][][水的比热容J/（kg．°C）][10][100][2.5][50][][]}求①装满水后在10h内吸收的热量； ②该太阳能热水器的能量转化效率．”的答案、考点梳理，并查找与习题“太阳能热水器能利用太阳能把水从低温加热到高温，以满足人们日常生活的需要．如图所示，太阳能热水器主要由两部分构成：一部分是有许多根玻璃吸热管组成的集热器，每根玻璃吸热管由双层玻璃管组成，双层玻璃管之间是真空．如图所示是玻璃吸热管的工作原理图，它的结构与保温瓶的玻璃内胆相似，只是在玻璃吸热管的内表面涂了一层黑色的吸热材料；另一部分是保温储水箱，保温储水箱下部与玻璃吸热管相通．玻璃吸热管的工作原理如图2所示：当太阳光入射到黑色的吸热层上时，黑色吸热层能把太阳能更有效地转化为热能，将管内的水加热．向光一侧的水被加热后体积增大、密度变小而向上运动；背光一侧的水由于温度较低、密度较大而向下运动，形成冷热水循环，最终整箱水都升高到一定的温度．玻璃吸热管具有吸热保温作用．请回答以下问题：（1）简单评价一下太阳能相比于传统能源所具有获得优点：____．（2）集热管之间制成真空，是利用真空导热性____（好、差）．（3）下表是某太阳能热水器某天在太阳光照射下的相关信息
{[照射时间/h][装水量/kg][][水升高的温度/°C][][水的比热容J/（kg．°C）][10][100][2.5][50][][]}求①装满水后在10h内吸收的热量； ②该太阳能热水器的能量转化效率．”相似的习题。