Question

【題目】太陽能是人類能源的寶庫．太陽能集熱器是直接利用太陽能的一種裝置，它可以利用太陽能把水加熱．太陽能集熱器主要由集熱板和貯水器兩部分組成，如圖所示。

(1)貯水器總比集熱板的位置高，請(qǐng)你猜想這樣做的原因。

(2)利用相關(guān)知識(shí)說明并用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證你的猜想。

Answer 1

【答案】(1)水在集熱板中被加熱后，溫度升高，熱水上升，冷水下降，以便集熱板對(duì)冷水繼續(xù)加熱；(2)說明：水在4℃時(shí)密度最大，水溫上升密度減小，向上流動(dòng)；冷水密度大，向下流動(dòng)，形成對(duì)流，保持集熱板內(nèi)水溫較低，以利于對(duì)水繼續(xù)加熱；實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證舉例：將一桶(或盆)水(要有一定深度)放在太陽光下曬一段時(shí)間，用手測(cè)試上層和底部的水溫，則上層的水溫高于底部，證明熱水浮在上層；取一燒杯冷水，用酒精燈加熱燒杯底部，底部水溫升高后熱水上升，上層的低溫水下降，能觀察到水形成的對(duì)流。

【解析】解答：水受熱后體積膨脹,根據(jù)ρ＝，密度變小，向上運(yùn)動(dòng)，形成對(duì)流。

答：(1)水在集熱板中被加熱后，溫度升高，熱水上升，冷水下降，以便集熱板對(duì)冷水繼續(xù)加熱。(2)說明：水在4℃時(shí)密度最大，水溫上升密度減小，向上流動(dòng)；冷水密度大，向下流動(dòng)，形成對(duì)流，保持集熱板內(nèi)水溫較低，以利于對(duì)水繼續(xù)加熱。

實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證舉例：將一桶(或盆)水(要有一定深度)放在太陽光下曬一段時(shí)間，用手測(cè)試上層和底部的水溫，則上層的水溫高于底部，證明熱水浮在上層。

取一燒杯冷水，用酒精燈加熱燒杯底部，底部水溫升高后熱水上升，上層的低溫水下降，能觀察到水形成的對(duì)流。