Question

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．請你猜想這樣做的原因．
（2）利用相關知識說明并用實驗驗證你的猜想．

Answer 1

分析：水受熱后體積膨脹，根據ρ=

m

V

，密度變小，向上運動，形成對流．

解答：解：水受熱后體積膨脹，根據ρ=

m

V

，密度變小，向上運動，形成對流．
答：（1）水在集熱板中被加熱后，溫度升高，熱水上升，冷水下降，以便集熱板對冷水繼續加熱．
（2）說明：水在4℃時密度最大，水溫上升密度減小，向上流動；冷水密度大，向下流動，形成對流，保持集熱板內水溫較低，以利于對水繼續加熱．
實驗驗證舉例：將一桶（或盆）水（要有一定深度）放在太陽光下曬一段時間，用手測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流．

點評：底部水受熱后密度變小，向上運動，形成對流，便于加熱．