取一个横截面积是3dm2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后,水的温度升高了1℃。
(1) 计算在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量。
(2) 已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面,另外55%被大气吸收和反射而未到达地面,由此估算出太阳辐射的功率。
(1) 4.2J/cm2·min (2) 4.5×1026J/s.
【解析】(1)0.6kg的水的温度升高1摄氏度需要吸收的热量为
,
太阳照射的面积为3dm2,时间为2min,
所以在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量
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(2)根据第一问可得太阳光在地球表面每平方米每秒获得的能量为
,
而太阳辐射功率P是均匀分布的,在它到达地球时,可认为功率分布在太阳到地球的距离R为半径的一个大球面上,R=
,
所以太阳辐射的功率为
思路分析:根据公式
计算出水升温1℃所需的热量,然后根据面积和时间,就可求出在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量,先求出太阳照射地球的面积,然后求出地球在这么大面积下接受的热量,而这些热量占大气顶层的太阳能的45%,所以可得太阳辐射的功率
试题点评:本题考查了太阳能在地球的辐射能量以及太阳的辐射功率
科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解
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科目:高中物理 来源: 题型:
| R地=6400km | M地=5.97×1024kg | Q=Cm△t | 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:1.9891×103kg | △U=W+Q | |
| 水的密度:1.0×103kg/m3 | 水的比热:4.2×103J/(kg?℃) | 球的表面积S=4m2 |
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科目:高中物理 来源:2012年人教版高中物理选修1-2 1.2物体的内能练习卷(解析版) 题型:计算题
取一个横截面积是3dm2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后,水的温度升高了1℃.
a.计算在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量.
b.已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面,另外55%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?需要什么数据,自己去查找.
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科目:高中物理 来源: 题型:
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