取一个横截面积是3dm2的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后，水的温度升高了1℃.a.计算在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量.b.已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面，另外55%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?需要什么数据，自己去查找.试题及答案-解答题-云返教育

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取一个横截面积是3dm²的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用来测量射到地面的太阳能.在太阳光垂直照射2min后，水的温度升高了1℃.
a.计算在阳光直射下，地球表面每平方厘米每分钟获得的能量.
b.已知射到大气顶层的太阳能只有45%到达地面，另外55%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?需要什么数据，自己去查找.

试题解答

见解析

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·min
b.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???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.
思路根据公式Q＝cmΔt分析；以太阳为球心，又日地距离r为半径作一个球面，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，
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