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为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下的简单实验，取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能．某天中午在太阳光直射2min后，水的温
网友投稿 2022-11-11 00:00:00 零零社区
◎ 题目
为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下的简单实验，取一个横截面积是3×10
-2
m
2
的不高的圆筒，筒内装水0.6 kg，用来测量射到地面的太阳能．某天中午在太 阳光直射2min后，水的温度升高了1 ℃，求：
(1) 在太阳光直射下，地球表面每平方厘米每分获得的能量；
(2) 若射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面，另外57%被大气吸收和反射，而未到达地面，试估算太阳辐射的功率．
◎ 答案
解：(1)圆筒内的水经过2mm照射后，增加的内能为
△U=Q=cm△t，其中c=4.2×10
3
J/(kg·℃)
所以△U=4.2×10
3
×0.6×1J=2.5×10
3
J
每分获得的能量为2.5×10
3
J÷2 min=1.25×10
3
J/min
圆筒面积S=3×10
-2
m
2
=3×10
2
cm
2
地球每分每平方厘米获得的能量为
1.25×10
3
÷(3×10
2
) J/(min·cm
2
)= 4.2 J/(min·cm
2
)
(2)以太阳为球心，以日地距离r为半径作一个球面，
根据上述观测，在此球面的每平方厘米面积上每秒接受到的太阳能（即射到大气项层的太阳能）为4.2 J/(min·cm
2
)÷43%÷60 s/min=0.163 J/(s·cm
2
)
太阳是向四面八方均匀辐射的
上述球面每秒接受到的太阳能即为太阳的辐射功率P
上述球面的面积为4πr
2
，其中r=1.5×10
11
m
所以辐射功率P≈4πr
2
×0.163 J/(s·cm
2
)≈4πc×(1.5×10
11
×10
2
)
2
×0.163 J/s≈4.6×10
26
J/s
◎ 解析
“略”
◎ 知识点
专家分析，试题“为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下的简单实验，取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能．某天中午在太阳光直射2min后，水的温…”主要考查了你对 【功率】，【能量转化与守恒定律】 等知识点的理解和应用能力。关于这些知识点的“档案”，你可以点击相应的链接进行查看和学习。
http://www.00-edu.com/html/202211/374251.html
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