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橫截面積S=3dm2的圓筒內裝有質量m=0.6kg的水,被太陽光垂直照射2min,水的溫度升高了1℃.設大氣頂層的太陽能只有45%到達地面,太陽與地球之間的平均距離為1.5×1011m,試估算出太陽的全部輻射功率是多少?(已知水的比熱容c=4200J/kg℃.保留1為有效數字)
分析:先根據Q=cm△t求出水所吸收的熱量,這是橫截面積是3×10-2m2的圓筒在2min內獲得的太陽能,再求出在陽光直射下,地球表面每平方米每秒鐘獲得的能量;再求出每平方米每秒鐘射到大氣頂層的太陽能總量,再乘以4πr2,即求得太陽輻射的功率.
解答:解:橫截面積是3×10-2m2的圓筒在2min內吸收的熱量為 Q=cm△t=4.2×103×0.6×1J=2.52×103J
在陽光直射下,地球表面每平方米每秒鐘獲得的能量為 E=
Q
St
=
2.52×103
3×10-2×120
=700J/(m2?s)
每平方米每秒鐘射到大氣頂層的太陽能總量為 E0=
E
45%

太陽輻射的功率為 P=E0?4πr2
代入數據解得,P=4×1026W
得:p=4×1026W
答:太陽的全部輻射功率是4×1026W.
點評:本題要搞清功率的意義,建立模型,同時要有耐心,計算要細心.
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