Question

【題目】我們定義一種理想的物體，它能100%地吸收入射到其表面上的電磁輻射，這樣的物體叫做黑體。在下面的問題中，把地球簡單地看成黑體。

設(shè)目前地球上正在被人類利用的能源的總功率為，而傳到地球上的太陽能功率為，試問：（答案均保留一位有效數(shù)字）

（1）目前由于人類利用地球上的能源而使地球表面升高的溫度是多少？[計算中可以利用數(shù)學(xué)中已證明了的結(jié)論：當(dāng)時，]

（2）從生態(tài)平衡的觀點看，人類利用地球上的能源而導(dǎo)致地球表面溫度的升高值不應(yīng)超過，那么請估算地球上的能源可允許利用的最大功率為多大？

Answer 1

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）根據(jù)題意，若沒有人類活動，傳到地球上的太陽能功率應(yīng)當(dāng)?shù)扔诘厍蛳蛲廨椛潆姶挪ǖ目偣β?/span>，即。

由于有人類活動，使地球向外輻射電磁波的總功率變?yōu)?/span>，因此有

兩式相比可得。

代入數(shù)據(jù)計算得。

（2）同理，設(shè)人類利用能源釋放的最大功率為，對應(yīng)的溫度升高為，可得

代入數(shù)據(jù)計算可得。