Question

13．太阳是离我们最近的恒星，距地球1.5 亿千米，它是一个庞大而炽热的气体球，每时每刻不断向外释放出巨大的能量：
（1）太阳内部进行着大规模的核聚变（聚变/裂变），释放的能量以电磁波的形式向空间辐射．
（2）假设太阳光以平行光束入射到地面，太阳一年中辐射到地球表面的总能量约1.87×10²⁴ J，这些能量只有1.1×10²⁴ J的能量到达地球使水蒸发，而后凝结成雨降落到地面，在常温常压下蒸发1kg水需要2.2×10⁶J 的能量，取地球的表面积S=5×10¹⁴m²，试估算整个地球的年平均降水量（降水量以毫米表示）．

Answer 1

分析 （1）太阳释放的能量主要来自于内部发生的核聚变，向外界不断的释放光和热；
（2）先根据题意求出凝结成雨滴年降落到地面水的总质量，然后根据密度公式和几何知识求出整个地球的年平均降水量．

解答 解：（1）在太内部阳进行着大规模的核聚变，其释放的能量主要以电磁波的形式辐射出来，向外界不断的释放光和热．
（2）太阳在一年中辐射到地球表面使水蒸发的能量W=1.1×10²⁴J，
设凝结成雨滴年降落到地面水的总质量为m，
则有：m=$\frac{1.1×1{0}^{24}J}{2.2×1{0}^{6}J/kg}$=5×10¹⁷kg，
设使地球表面覆盖一层水的厚度为h，
则有：h=$\frac{m}{{ρ}_{水}{S}_{地球}}$=$\frac{5×1{0}^{17}kg}{1.0×1{0}^{3}kg/{m}^{3}×5×1{0}^{14}{m}^{2}}$=1m=1000mm；
故答案为：（1）聚变；电磁波；（2）整个地球的年平均降水量为1000mm．

点评 本题考查学生对太阳中的核聚变、热“辐射”的本质等知识的掌握情况，关键建立物理模型，知道地球系统中能量转移情况，会利用已有知识知识列式即可解题，难度不大．