Question

【题目】阅读下列资料：日地距离，水的比热容，射到地球的太阳能由于大气层的吸收，约有能够到达地面．他们在夏至前后做了如下的实验：取一个横截面积、形状矮粗的厚壁泡沫塑料圆筒，并将筒的内壁衬上黑色塑料薄膜．在圆筒内装上质量的水，并用透明塑料薄膜将筒口封闭．在天气晴好的某天中午进行实验时，调整水平放置圆筒口的方位，使太阳光尽可能的垂直照射在水面上，经过时间后，测得水的温度升高了，求

地球表面每平方米的面积上每秒内得到的辐射能量是多少？

请你帮助该小组的同学估算太阳的辐射功率．（保留一位有效数字）

Answer 1

【答案】；．

【解析】

（1）根据题意知道，泡沫塑料圆筒横截面积是：S=3.0×10-2 m3 ，由于射入圆筒的太阳能完全用来使水温升高，所以，接受的太阳辐射是：Q=Q吸=cm△t=4.2×103 J/（kg℃）×0.60kg×1.0℃=2.52×103 J；

地球表面每平方米面积上每秒内接收的辐射能量是：Q0 =Q/St=2.52×103J/3×102m2×2×60s=700J/（m2 s）；

（2）每秒太阳直射到地球表面每平方米面积上的辐射能量是：Q1 =Q0 /50%=700J/(m2s)/0.5=1400J/（m2 s），

太阳辐射的能量均匀分布在以地日距离r为半径、以太阳为球心的整个球面上，所以单位时间通过地球所在球面的总能量，就是太阳单位时间发出的总能量，故太阳的辐射功率是：P=4πr2 Q1 =4×3.14×（1.5×1011 m）2 ×1400J/（m2s）=4×1026 W。