题目内容
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，某天中午在太阳光照射2min后，水的温度升高了1℃。水的比热容为4.2×103J／(kg?℃)．(1)计算在阳光直射下，地球表面每平方米每秒钟获得的能量。
(2)已知射到大气顶层的太阳能只有43％到达地球表面，另外57％被大气吸收和反射而未到达地球表面，太阳表面到地球表面的距离为r=1.5×1011m，试估算出太阳辐射的功率。(此问结果保留二位有效数字)
a.圆筒内的水经过2分钟内能的增加为 ΔE ＝Q＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1J＝2.5×103J每分钟获得的能量为2.5×103J/2min＝1.25×103J/min圆筒面积为3dm2＝3×102cm2，所以每分钟每平方厘米获得的能量为
J/cm2?min＝4.2J/cm2?minb.以太阳为球心，又日地距离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钟接受到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为
J/cm2?s＝
J/cm2?s太阳的辐射能向四面八方，是均匀辐射的，则上述球面每秒钟接受到的太阳能，即为太阳的辐射功率P，上述球面的面积为4πr2.其中r＝1.5×1013cm 所以P＝4πr2×J/s＝4π(1.5×1013)2×J/s＝2×(1.5×1013)2J/s＝4.5×1026J/s.
J/cm2?min＝4.2J/cm2?minb.以太阳为球心，又日地距离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钟接受到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为J/cm2?s＝J/cm2?s太阳的辐射能向四面八方，是均匀辐射的，则上述球面每秒钟接受到的太阳能，即为太阳的辐射功率P，上述球面的面积为4πr2.其中r＝1.5×1013cm 所以P＝4πr2×J/s＝4π(1.5×1013)2×J/s＝2×(1.5×1013)2J/s＝4.5×1026J/s. 
练习册系列答案
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某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率，其做法是取一个横截面积是3×10—2m2的不高的圆筒，筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下，测得2分钟后水温升高了1℃ 。该小组同学已经查的资料有下列一些：
| R地=6400km | M地=5.97×1024kg | Q=CmΔt | 射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面，另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面 |
| R日地=1.5×108km | 太阳质量：1.9891 × 1030 kg | ΔU=W+Q | |
| 水的密度: 1.0×103kg/m3 | 水的比热： 4.2×103J/(kg.℃) | 球的表面积： S=4πr2 |
（1）在阳光直射下，地球
表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量（2）估算太阳辐射的功率（保留两位有效数字）
某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率，其做法是取一个横截面积是3×10—2m2的不高的圆筒，筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下，测得2分钟后水温升高了1℃ 。该小组同学已经查的资料有下列一些：
|
R地=6400km |
M地=5.97×1024kg |
Q=CmΔt |
射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面，另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面 |
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R日地=1.5×108km |
太阳质量：1.9891 × 1030 kg |
ΔU=W+Q |
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水的密度: 1.0×103kg/m3 |
水的比热： 4.2×103J/(kg.℃) |
球的表面积： S=4πr2 |
根据上述资料和实验数据计算：
（1）在阳光直射下，地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量
（2）估算太阳辐射的功率（保留两位有效数字）