Question

在一個橫截面積S=3×10^-2m²的圓筒內裝有質量m=0.6kg的水，被太陽光垂直照射t=2min后，水溫升高1℃，設大氣層的太陽能只有η=45%到達地面，不計容器的吸熱和散熱損失，試估算太陽的全部輻射功率．（保留一位有效數字，設太陽與地球之間的平均距離d=1.5×10¹¹m，水的比熱c=4.2×10³J/kg?℃）

Answer 1

橫截面積是3×10^-2m³的圓筒在2min內吸收的熱量為 Q=cm△t=4.2×10³×0.6×1J=2.52×10³J
在陽光直射下，地球表面每平方米每秒鐘獲得的能量為 E=

Q

St

=

2.52×103

3×10-2×120

=700J/（m²?s）
每平方米每秒鐘射到大氣頂層的太陽能總量為 E₀=

E

45%

太陽輻射的功率為 P=E₀?4πr²
代入數據解得，P=4×10²⁶W
得：p=4×10²⁶W
答：太陽的全部輻射功率是4×10²⁶W．