Question

人類正積極開發(fā)和利用太陽能，如太陽能熱水器、太陽能電池等。小穎想測出地球表面接收到太陽能的總功率。

 ⑴天氣晴朗時小穎測得太陽能熱水器1h內(nèi)平均能使質(zhì)量為36kg的水從20℃升高到30℃，則水吸收了多少熱量？[c_水＝4.2×10³J／(kg·℃)]

 ⑵小穎查得熱水器接受太陽能的總有效面積為1.2m²，熱水器能把接收到的太陽能的50％轉(zhuǎn)變?yōu)樗�的�?nèi)能，則這臺熱水器每平方米的面積上接收太陽能的平均功率是多少?

 ⑶已知地球接收太陽能的總有效面積為1.3×10¹⁴m²，則地球表面接收到太陽能的總功率為__________。小穎查閱相關(guān)資料獲知，輻射到地球的太陽能總功率為1.7×10¹⁷W，與她計算得到的功率相差較大，試分析原因是________________。

Answer 1

⑴1.512×10⁶J ⑵700 W ⑶9.1×10¹⁶ W；太陽輻射到地球的能量被大氣層反射和吸收

詳解：⑴1h 水吸熱：Q_吸=cm(t-t₀)=4.2×10³J/(kg·℃)×36kg×(30℃-20℃)=1.512×10⁶ J；

⑵熱水器接收的太陽能為：W_太===3.024×10⁶J；

熱水器每平方米的面積上接收的太陽能為：W_太'==2.52×10⁶J

平均功率為：P===700 W；

⑶總功率為：P₂=700×1.3×10¹⁴ W=9.1×10¹⁶ W。