Question

為了測量太陽的輻射功率，某人采取如下簡單實驗：取一個橫截面積是的不高的圓筒，筒內(nèi)裝水0.6kg，用來測量射到地面的太陽能．某一天中午，在太陽光直射2min后，水的溫度升高了1℃．求：

(1)在陽光直射下，地球表面每平方厘米每分鐘獲得的能量．

(2)假設(shè)射到大氣頂層的太陽能只有43％到達地面，另外57％被大氣吸收和反射，而末到達地面，你能因此估算出太陽輻射的功率嗎？

Answer 1

答案：略
解析：

(1)圓筒內(nèi)的水經(jīng)過2min照射后，增加的內(nèi)能為：，其中，所以，每分鐘獲得的能量為，圓筒面積，地球每分鐘每平方厘米獲得的能量為 　　(2)以太陽為球心，以日地距離r為半徑作一個球面，根據(jù)上述觀測，在此球面的每平方厘米面積上每秒接受到的太陽能(即射到大氣頂層的太陽能)為：太陽是向四面八方均勻輻射的，上述球面每秒接受到的太陽能即為太陽的輻射功率P，球面的面積為，其中所以輻射功率P≈≈≈． 　　從本題中可以看出太陽的能量是多么巨大，所以如何開發(fā)太陽能成為人類面對的一個重要課題．