Question

为了测量太阳的辐射功率，某人采取如下简单实验．取一个横截面积是3×10^－2 m²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．某一天中午在太阳光直射2 min后，水的温度升高了1℃．求：

(1)在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量；

(2)假设射到大气层的太阳能只有43％到达地面，另外57％被大气吸收和反射，而未到达地面．你能由此估算出太阳辐射的功率吗？

Answer 1

答案：
解析：

答案：(1)E0＝4.2 J　(2)P＝4.6×1026 J/s 　　思路解析：(1)圆筒中的水经过2 min照射后，增加的内能： 　　ΔE内＝cmΔt＝4.2×103×0.6×1 J＝2.5×103 J 　　地球表面每平方厘米每分钟获得的能量： 　　E0＝＝＝4.2 J． 　　(2)以太阳为球心，以日地距离r为半径的一个球面，根据上述观测，在此球面的每平方厘米面积上每秒接收到的太阳能为： 　　E0/(43％×60 s)＝0.163 J 　　太阳向四面八方均匀辐射，则每秒接收到的太阳能即太阳的辐射功率： 　　P＝0.163×4πr2(r是日地间距：r＝1.5×1011 m) 　　得：P＝4.6×1026 J/s．