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在一个横截面积S=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水,被太阳光垂直照射t=2min后,水温升高1℃,设大气层的太阳能只有η=45%到达地面,不计容器的吸热和散热损失,试估算太阳的全部辐射功率.(保留一位有效数字,设太阳与地球之间的平均距离d=1.5×1011m,水的比热c=4.2×103J/kg?℃)
分析:先根据Q=cm△t求出水所吸收的热量,这是横截面积是3×10-2m2的圆筒在2min内获得的太阳能,再求出在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量;再求出每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量,再乘以4πr2,即求得太阳辐射的功率.
解答:解:横截面积是3×10-2m3的圆筒在2min内吸收的热量为 Q=cm△t=4.2×103×0.6×1J=2.52×103J
在阳光直射下,地球表面每平方米每秒钟获得的能量为 E=
Q
St
=
2.52×103
3×10-2×120
=700J/(m2?s)
每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量为 E0=
E
45%

太阳辐射的功率为 P=E0?4πr2
代入数据解得,P=4×1026W
得:p=4×1026W
答:太阳的全部辐射功率是4×1026W.
点评:本题要搞清功率的意义,建立模型,同时要有耐心,计算要细心.
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:

(10分)在一个横截面积S=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水,被太阳光垂直照射t=2min后,水温升高1℃,设大气层的太阳能只有η=45%到达地面,不计容器的吸热和散热损失,试估算太阳的全部辐射功率。(保留一位有效数字,设太阳与地球之间的平均距离d=1.5×1011m,水的比热c=4.2×103J/kg?℃)

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科目:高中物理 来源:新人教版选修3-3《第10章 热力学定律》2012年单元测试卷(4)(解析版) 题型:解答题

在一个横截面积S=3×10-2m2的圆筒内装有质量m=0.6kg的水,被太阳光垂直照射t=2min后,水温升高1℃,设大气层的太阳能只有η=45%到达地面,不计容器的吸热和散热损失,试估算太阳的全部辐射功率.

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