Question

橫截面積S=3dm²的圓筒內(nèi)裝有質(zhì)量m=0.6kg的水，被太陽(yáng)光垂直照射2min，水的溫度升高了1℃．設(shè)大氣頂層的太陽(yáng)能只有45%到達(dá)地面，太陽(yáng)與地球之間的平均距離為1.5×10¹¹m，試估算出太陽(yáng)的全部輻射功率是多少？（已知水的比熱容c=4200J/kg℃．保留1為有效數(shù)字）

Answer 1

分析：先根據(jù)Q=cm△t求出水所吸收的熱量，這是橫截面積是3×10^-2m²的圓筒在2min內(nèi)獲得的太陽(yáng)能，再求出在陽(yáng)光直射下，地球表面每平方米每秒鐘獲得的能量；再求出每平方米每秒鐘射到大氣頂層的太陽(yáng)能總量，再乘以4πr²，即求得太陽(yáng)輻射的功率．

解答：解：橫截面積是3×10^-2m²的圓筒在2min內(nèi)吸收的熱量為 Q=cm△t=4.2×10³×0.6×1J=2.52×10³J
在陽(yáng)光直射下，地球表面每平方米每秒鐘獲得的能量為 E=

Q

St

=

2.52×103

3×10-2×120

=700J/（m²?s）
每平方米每秒鐘射到大氣頂層的太陽(yáng)能總量為 E₀=

E

45%

太陽(yáng)輻射的功率為 P=E₀?4πr²
代入數(shù)據(jù)解得，P=4×10²⁶W
得：p=4×10²⁶W
答：太陽(yáng)的全部輻射功率是4×10²⁶W．

點(diǎn)評(píng)：本題要搞清功率的意義，建立模型，同時(shí)要有耐心，計(jì)算要細(xì)心．