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
◎ 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3×10-2m2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=4.2×103 J/(kg·℃) 所以△U=4.2×103×0.6×1J=2.5×103J 每分获得的能量为2.5×103J÷2 min=1.25×103J/min 圆筒面积S=3×10-2 m2=3×102 cm2 地球每分每平方厘米获得的能量为 1.25×103÷(3×102) J/(min·cm2)= 4.2 J/(min·cm2) (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·cm2)÷43%÷60 s/min=0.163 J/(s·cm2) 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4πr2,其中r=1.5×1011m 所以辐射功率P≈4πr2×0.163 J/(s·cm2)≈4πc×(1.5×1011×102)2×0.163 J/s≈4.6×1026 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。- 最新内容
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