Question

14．科学家们通过大量的实践研究，估算出了整个地球表面接受的太阳辐射能主要去向的数据：

直接反射	以热辐射形式散发到太空	水循环	大气流动	光合作用
5.0×1013kJ/s	8.0×1013kJ/s	4.0×1013kJ/s	4.0×1011kJ/s	5.0×1010kJ/s

根据以上数据可估算出地球对太阳能的利用率为23.7%，每年通过植物的光合作用转化的化学能为1.57×10¹⁸kJ（两空均保留三位数）．

Answer 1

分析 地球对太阳能的利用率等于地球利用太阳能的总量与太阳辐射的总能量的比值；
依据由每秒太阳能转化为化学能的量可以计算出每年利用的能量；

解答 解：从图中可知地球在水循环、大气流动、植物光合作用过程中利用太阳能，所以地球对太阳能的利用率为：
η=$\frac{4×1{0}^{13}+4×1{0}^{11}+5×1{0}^{10}}{5.0×1{0}^{13}+8.0×1{0}^{13}+4×1{0}^{11}+5×1{0}^{10}}$×100%≈23.7%；
光合作用每秒转化为化学能5.0×10¹⁰ kJ，一年时间为：t=365×24×3600=31536000s，
所以通过光合作用每年太阳能转化为化学能的量为：
Q=5.0×10¹⁰kJ/s×31536000s=1.57×10¹⁸kJ；
故答案为：23.7，1.57×10¹⁸

点评 本题考查能量守恒定律的应用，要注意由题意明确太阳的总能量与地球利用的能量大小，从而求解对太阳能的利用率．