题目内容

已知太阳每秒辐射3．8×1026J的能量，问：

(1)太阳每秒钟损失多少质量?

(2)假设太阳放出的能量是由“燃烧氢”的核反应(4H→He＋2e＋2ve)提供，这一核反应放出E＝28MeV的能量，式中e为电子，νe为中微子．中微子是一种质量远小于电子、穿透力极强的中性粒子．试计算在地球上与太阳光垂直的每平方米面积上每秒钟有多少中微子到达？

(3)假设原始的太阳全部由H和电子组成，且仅有10％的H可供“燃烧”，试估算太阳的寿命．

(已知：太阳质量M＝2．0×1030kg，日地距离R＝1.5×1011m，电子电荷量e＝1．6×10-19C，质子质量m＝1．7×10-27kg)

答案：
解析：

解析：(1)由质能方程得，太阳每秒钟损失质量Δm＝ΔE/c2＝3．8×1026/(3．0×108)2kg＝4．3×109kg．

(2)由核反应式可得，每辐射出能量E产生两个中微子，则太阳每秒钟辐射的中微子数N＝2×ΔE/E．太阳辐射是各向同性的，某一时刻发出的太阳辐射可视为均匀分布在球面上，所以，在距离太阳R处的地球上与太阳光垂直的每平方米面积上每秒钟到达的中微子数

n＝N/(4πR2)＝2ΔE/(4πR2·E)

代入数据得　　n＝6．0×106个．

(3)由题意得，太阳的寿命

T＝M×l0％/m＝4．7×1019s．


提示：


练习册系列答案
相关题目
阅读如下资料并回答问题：
自然界中的物体由于具有一定的温度．会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体．它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即P0=σT4．其中常量σ=6×10-8W/（m2?K4）．在下面的问题中，把研究对象（太阳、火星）都简单地看作黑体．有关数据及数学公式：太阳半径Rs=7×108m，太阳表面温度T=6000K，火星半径r=3.4×106m．求面积S=4πR2，其中R为球半径．（计算时都保留两位有效数字）
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7m～1×10-5m范围内，求相应的频率范围（光速C=3×108m/s）？
（2）每秒从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为πr2（r为火星半径）的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．

已知太阳每秒辐射3．8×1026J的能量，问：

(1)太阳每秒钟损失多少质量?

(2)假设太阳放出的能量是由“燃烧氢”的核反应(4H→He＋2e＋2ve)提供，这一核反应放出E＝28MeV的能量，式中e为电子，νe为中微子．中微子是一种质量远小于电子、穿透力极强的中性粒子．试计算在地球上与太阳光垂直的每平方米面积上每秒钟有多少中微子到达？

(3)假设原始的太阳全部由H和电子组成，且仅有10％的H可供“燃烧”，试估算太阳的寿命．

(已知：太阳质量M＝2．0×1030kg，日地距离R＝1.5×1011m，电子电荷量e＝1．6×10-19C，质子质量m＝1．7×10-27kg)
1996年清华大学和香港大学的学生合作研制了太阳能汽车，该车是以太阳能电池将所接受的太阳光能转化为电能而提供电动机来驱动的.已知车上太阳能电池接收太阳光能的板面面积为8 m2，正对太阳能产生120 V的电压，并对车上电动机提供10 A的电流，电动机的直流电阻为4 Ω，而太阳光照射到地面处时单位面积上的辐射功率为103 W/m2.

(1)太阳能的能量实际上是由质子所参与的一系列反应所产生的，即在太阳内部持续不断地进行着热核反应，4个质子聚变为1个氦核.写出核反应方程.

(2)该车的太阳能电池转化为太阳光能的效率η1是多少？

(3)若质子、氦核、正电子的静止质量分别为mp=1.672 6×10-27 kg、mα=6.642 5×10-27 kg、me=0.000 9×10-27 kg，则m=1 kg的质子发生上述热核反应所释放的能量完全转化为驱动该车的有用功，能够维持该车行驶的时间是多长？

(4)已知太阳每秒释放的能量为3.8×1026 J，则太阳每秒减小的质量为多少千克？若太阳质量减少万分之三，热核反应不能继续进行，计算太阳能存在多少年？

阅读如下资料并回答问题：
自然界中的物体由于具有一定的温度．会不断向外辐射电磁波，这种辐射因与温度有关，称为热辐射．热辐射具有如下特点：①辐射的能量中包含各种波长的电磁波；②物体温度越高，单位时间从物体表面单位面积上辐射的能量越大；③在辐射的总能量中，各种波长所占的百分比不同．处于一定温度的物体在向外辐射电磁能量的同时，也要吸收由其他物体辐射的电磁能量，如果它处在平衡状态，则能量保持不变．若不考虑物体表面性质对辐射与吸收的影响，我们定义一种理想的物体．它能100%地吸收入射到其表面的电磁辐射，这样的物体称为黑体．单位时间内从黑体表面单位面积辐射的电磁波的总能量与黑体绝对温度的四次方成正比，即．其中常量σ=6×10-8W/．在下面的问题中，把研究对象（太阳、火星）都简单地看作黑体．有关数据及数学公式：太阳半径，太阳表面温度T=6000K，火星半径r=3.4×106m．求面积S=4πR2，其中R为球半径．（计算时都保留两位有效数字）
（1）太阳热辐射能量的绝大多数集中在波长为2×10-7m～1×10-5m范围内，求相应的频率范围（光速C=3×108m/s）？
（2）每秒从太阳表面辐射的总能量为多少？
（3）火星受到来自太阳的辐射可认为垂直射到面积为πr2（r为火星半径）的圆盘上．已知太阳到火星的距离约为太阳半径的400倍，忽略其它天体及宇宙空间的辐射，试估算火星的平均温度．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网