问题 计算题

某学校一个兴趣小组,为了估算太阳的全部辐射功率,做了如下研究:取横截面积为S的圆筒内装有质量为m的水,太阳垂直照射了时间t,水温升高了△T。已知大气顶层的太阳能只有η的能量到达地面,太阳与地球之间的平均距离为r,请你帮助他们估算出太阳的全部辐射功率是多少?

答案

解:设质量为m的水在时间t内吸收热量为Q1,则有Q1=cm△T

地球表面上单位面积单位时间内获得的太阳能为E1,有:

排除大气层的影响,地球表面上单位面积单位时间内应该获得的太阳能为E2,有:

而太阳辐射的物理模型应该是以太阳为球心,以太阳到地球间的平均距离r为半径作一个球体,而在该球体的表面上太阳能是均匀辐射的,设太阳总辐射功率为P。则有:

由上述公式可得

解答题
多项选择题