Question

某同學(xué)想要估測每秒鐘太陽輻射到地球表面上的能量，他用一個橫截面積S=3.2 dm²的保溫圓筒，內(nèi)裝有質(zhì)量為m=0.4 kg的水，讓太陽光垂直照射t=3 min，水升高的溫度Δt=2.2 ℃，已知水的比熱容c=4.2×10³ J/（kg·℃），地球半徑為R=6 400 km，試求太陽向地球表面輻射能量的功率.

Answer 1

解析：太陽以熱輻射的方式向地球表面?zhèn)鬟f熱量，根據(jù)公式Q=cmΔt先求出單位時間輻射到地球表面單位面積上的功率，再求總功率.

    太陽輻射到水中的能量

Q=cmΔt=4.2×10³×0.4×2.2 J=3.7×10³ J

    太陽光在1 s內(nèi)垂直照射到1 m²面積上的功率

P== W=6.4×10² W

    太陽輻射到地球表面上能量的功率

P′=P×πR²=6.4×10²×3.14×（6 400×10³）² W=8.2×10¹⁶ W.