Question

某物理興趣小組想測量太陽輻射的功率，其做法是取一個橫截面積是3×10^—2m2的不高的圓筒，筒內裝滿0.6kg的水。某天中午在太陽光的照射下，測得2分鐘后水溫升高了1℃　。該小組同學已經查的資料有下列一些：

R地=6400km	M地=5.97×1024kg	Q=CmΔt	射到地球大氣層頂層的太陽能只有43℅達到地面，另外57℅被大氣吸收或反射而未到達地面
R日地=1.5×108km	太陽質量：1.9891 × 1030 kg	ΔU=W+Q
水的密度: 1.0×103kg/m3	水的比熱： 4.2×103J/(kg.℃)	球的表面積： S=4πr2

根據上述資料和實驗數據計算：

   （1）在陽光直射下，地球表面每平方厘米的面積上每分鐘獲得的能量

   （2）估算太陽輻射的功率（保留兩位有效數字）

 

Answer 1

【答案】

①

②P_總=4.6× 10²⁶W

【解析】①         

地球表面每平方厘米的面積上每分鐘獲得的能量

②地面上每平方米光功率：P₀=（E/t）× 10⁴W

( P₀ /0.43)=(P_總/S_總)

S_總=4πR²

P_總=4.6× 10²⁶W