Question

人類正積極開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能，如太陽(yáng)能熱水器、太陽(yáng)能電池等．小穎想測(cè)出地球表面接收到太陽(yáng)能的總功率．
（1）天氣晴朗時(shí)，小穎測(cè)得太陽(yáng)能熱水器1 h內(nèi)平均能使質(zhì)量為36 kg的水從20℃升高到30℃，則水吸收了多少熱量？[c_水=4.2×10³J/]
（2）小穎查得熱水器接收太陽(yáng)能的總有效面積為1.2 m²，熱水器能把接收到的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)變?yōu)樗�的�?nèi)能，則這臺(tái)熱水器每平方米的面積上接收太陽(yáng)能的平均功率是多少？
（3）已知地球接收太陽(yáng)能的總有效面積為1.3×10¹⁴m²，則地球表面接收到太陽(yáng)能的總功率為_(kāi)_____．小穎查閱相關(guān)資料獲知，輻射到地球的太陽(yáng)能總功率為1.7×10¹⁷w，與她計(jì)算得到的功率相差較大，試分析原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)熱量的計(jì)算公式為Q=cm△t，從而計(jì)算出水吸收了多少的熱量．
（2）太陽(yáng)能的有效能量轉(zhuǎn)變?yōu)樗�的�?nèi)能即水吸收的熱量，所以50%E=Q_水吸，從而計(jì)算出太陽(yáng)能釋放的能量，又因?yàn)閃=Pt，則可以得出太陽(yáng)能的功率．
（3）根據(jù)上題中太陽(yáng)能的平均功率，P_總=PS，從而計(jì)算出太陽(yáng)能總功率．
當(dāng)光遇到物體的表面都會(huì)發(fā)生反射，光從一種介質(zhì)斜射入另一種介質(zhì)時(shí)，會(huì)發(fā)生折射．
大氣層的稀疏程度不同，因而光會(huì)在大氣層中發(fā)生折射．
解答：解：（1）水吸收的熱量為：Q=cm（t-t）=4.2×10³J/（kg?℃）×36kg×10℃=1.512×10⁶J．
答：水吸收了1.512×10⁶J的熱量．
（2）1h內(nèi)1.2m²太陽(yáng)能熱水器接收的能量E===3.024×10⁶J．
1m²接收的能量是W==2.52×10⁶J，
功率為P===700w．
答：這臺(tái)熱水器每平方米的面積上接收太陽(yáng)能的平均功率是700W．
（3）P_總=PS=700w×1.3×10¹⁴m²=9.1×10¹⁶w，
故答案為：9.1×10¹⁶w；
由于光的折射和反射作用，太陽(yáng)在穿過(guò)大氣層時(shí)會(huì)發(fā)生折射和反射，
故答案為：太陽(yáng)輻射到地球的能量被大氣層反射和吸收．
點(diǎn)評(píng)：本題不光考查了對(duì)熱量的計(jì)算還考查了對(duì)功及功率的計(jì)算，以及光的折射及反射現(xiàn)象的應(yīng)用．