问题
问答题
取一个不高的横截面积是S的圆筒,筒内装水质量为m,在阳光垂直照射下,经过时间t,温度升高k.若把太阳看成黑体,已知太阳半径和地球到太阳的距离分别为R和d,并考虑到阳光传播过程中的损失,地球大气层的吸收和散射,水所能吸收的太阳能仅是太阳辐射能的一半,试用所给的物理量表达太阳表面的温度.(黑体单位表面积的辐射功率J与其温度的四次方成正比,即J=σT4,σ为常数,水的比热容为c,球面面积S=4πr2)
答案
水吸收热量:
Q吸=cmk
每平方米水面吸热功率:
J′=
,Q St
单位面积上的热功率与距离的平方成反比,
即:
=J′ J
,R2 d2
由题目所给条件可知:J=σT4
联立上式可得:T=
.4 2cmkd2 σStR2