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取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能,某天中午在太阳光照射2min后,水的温度升高了1℃。水的比热容为4.2×103J/(kg?℃).
(1)计算在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量。
(2)已知射到大气顶层的太阳能只有43%到达地球表面,另外57%被大气吸收和反射而未到达地球表面,太阳表面到地球表面的距离为r=1.5×1011m,试估算出太阳辐射的功率。(此问结果保留二位有效数字)


a.圆筒内的水经过2分钟内能的增加为 ΔE =Q=cmΔt=4.2×103×0.6×1J=2.5×103J每分钟获得的能量为2.5×103J/2min=1.25×103J/min圆筒面积为3dm2=3×102cm2,所以每分钟每平方厘米获得的能量为J/cm2?min=4.2J/cm2?minb.以太阳为球心,又日地距离r为半径作一个球面,根据上述观测,在此球面的每平方厘米面积上每秒钟接受到的太阳能(即射到大气顶层的太阳能)为J/cm2?s=J/cm2?s太阳的辐射能向四面八方,是均匀辐射的,则上述球面每秒钟接受到的太阳能,即为太阳的辐射功率P,上述球面的面积为4πr2.其中r=1.5×1013cm 所以P=4πr2×J/s=4π(1.5×1013)2×J/s=2×(1.5×1013)2J/s=4.5×1026J/s.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

利用油酸在水面上形成一单分子层的油膜的实验,估测分子直径的大小.实验步骤如下:
(1)将5mL的油酸倒人盛有酒精的玻璃杯中,盖上盖并摇动,使油酸均匀溶解形成油酸酒精溶液,读出该溶液的体积为N(mL)
(2)用滴管将油酸酒精溶液一滴一滴地滴人空量杯中,记下当杯中溶液达到1mL时的总滴数n;
(3)在边长约40cm的浅盘里倒人自来水,深约2cm,将少许石膏粉均匀地轻轻撒在水面上;
(4)用滴管往盘中水面上滴1滴油酸酒精溶液.由于酒精溶于水而油酸不溶于水,于是该滴中的油酸就在水面上散开,形成油酸薄膜;
(5)将平板玻璃放在浅方盘上,待油酸薄膜形状稳定后可认为已形成单分子层油酸膜.用彩笔将该单分子层油酸膜的轮廓画在玻璃板上.
(6)取下玻璃板放在方格纸上,量出该单分子层油酸膜的面积S(cm2).
在估算油酸分子大小时,可将分子看成球形.用以上实验步骤中的数据和符号表示,油酸分子直径的大小约为d=
 
cm.
(Ⅱ)取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒,筒内装水0.6kg,用来测量射到地面的太阳能,某天中午在太阳光照射2min后,水的温度升高了1℃.水的比热容为4.2×103J/kg?℃).
(1)计算在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量.
(2)已知射到大气顶层的太阳能只有43%到达地球表面,另外57%被大气吸收和反射而未到达地球表面,太阳表面到地球表面的距离为r=1.5X1011m,试估算出太阳辐射的功率.(此问结果保留二位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率,其做法是取一个横截面积是3×10-2m2的不高的圆筒,筒内装满0.6kg的水.某天中午在太阳光的照射下,测得2分钟后水温升高了1℃.该小组同学已经查的资料有下列一些:
根据上述资料和实验数据计算:
 R=6400km  M地=5.97×1024kg  Q=Cm△t  射到地球大气层顶层的太阳能只有43%达到地面,另外57%被大气吸收或反射而未到达地面
 R日地=1.5×108km  太阳质量:1.9891×103kg △U=W+Q 
 水的密度:1.0×103kg/m3 水的比热:4.2×103J/(kg?℃)  球的表面积S=4m2
(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量
(2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

为了测量太阳的辐射功率,某人采取如下简单实验.取一个横截面积是3×10-2 m2的不高的圆筒,筒内装水0.6 kg,用来测量射到地面的太阳能.某一天中午在太阳光直射2 min后,水的温度升高了1 ℃.求:

(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米每分钟获得的能量.

(2)假设射到大气顶层的太阳能只有43%到达地面,另外57%被大气吸收和反射而未到达地面.你能由此估算出太阳辐射的功率吗?

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科目:高中物理 来源:2009—10学年黑龙江佳一中高二第三学段考试物理试卷(选修3-3) 题型:计算题

某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率,其做法是取一个横截面积是3×10—2m2的不高的圆筒,筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下,测得2分钟后水温升高了1℃ 。该小组同学已经查的资料有下列一些:

R=6400km
M=5.97×1024kg
Q=CmΔt
射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面,另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面
R日地=1.5×108km
太阳质量:1.9891 × 1030 kg
ΔU=W+Q
水的密度:
1.0×103kg/m3
水的比热:
4.2×103J/(kg.℃)
球的表面积:
S=4πr2
根据上述资料和实验数据计算:
(1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量
(2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)

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科目:高中物理 来源:2009-10学年黑龙江佳一中高二第三学段考试物理试卷(选修3-3) 题型:计算题

某物理兴趣小组想测量太阳辐射的功率,其做法是取一个横截面积是3×10—2m2的不高的圆筒,筒内装满0.6kg的水。某天中午在太阳光的照射下,测得2分钟后水温升高了1℃ 。该小组同学已经查的资料有下列一些:

R=6400km

M=5.97×1024kg

Q=CmΔt

射到地球大气层顶层的太阳能只有43℅达到地面,另外57℅被大气吸收或反射而未到达地面

R日地=1.5×108km

太阳质量:1.9891 × 1030 kg

ΔU=W+Q

水的密度:

1.0×103kg/m3

水的比热:

4.2×103J/(kg.℃)

球的表面积:

S=4πr2

根据上述资料和实验数据计算:

   (1)在阳光直射下,地球表面每平方厘米的面积上每分钟获得的能量

   (2)估算太阳辐射的功率(保留两位有效数字)

 

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