Question

【题目】目前地球上消耗的能量绝大部分来自太阳内部核聚变时释放的核能。

(1)如果将太阳聚变时的核反应简化为4个氢核（）聚变生成1个氦核（）和2个正电子。请你写出此核反应方程；

(2)目前太阳能已被广泛利用。如图所示的太阳能路灯的额定功率为P，光电池的光电转换效率为η。用P0表示太阳辐射的总功率，用r表示太阳与地球间的距离。太阳光传播到达地面的过程中大约有30%的能量损耗。某段时间内，电池板接收太阳垂直照射的等效面积为S。求这段时间内路灯正常工作时间t与日照时间t0之比？

(3)天文学家估测：太阳已有50亿年的历史了。有人认为：50亿年来，因释放核能而带来的太阳质量变化几乎可以忽略。请你通过计算说明这种观点的合理性。可能用到的数据：太阳的质量约为M0=2×1030kg，太阳辐射的总功率为P0=4×1026W，1年3×107秒。

Answer 1

【答案】(1)；(2)；(3)见解析

【解析】

(1)由质量数和电荷数守恒得

(2)路灯正常工作t时间需要消耗的太阳能是

距太阳中心的r的球面积为，t0时间内照射到电池板上的太阳能量为

联立解得

(3)50亿年太阳辐射的总能量为

根据可知，50亿年太阳损失的总质量为

损失的总质量与太阳质量之比

所以这种说法合理