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取一个不高的横截面积是S的圆筒,筒内装水质量为m,在阳光垂直照射下,经过时间t,...

取一个不高的横截面积是S的圆筒,筒内装水质量为m,在阳光垂直照射下,经过时间t,温度升高k.若把太阳看成黑体,已知太阳半径和地球到太阳的距离分别为R和d,并考虑到阳光传播过程中的损失,地球大气层的吸收和散射,水所能吸收的太阳能仅是太阳辐射能的一半,试用所给的物理量表达太阳表面的温度.(黑体单位表面积的辐射功率J与其温度的四次方成正比,即J=σT4,σ为常数,水的比热容为c,球面面积S=4πr2
结合热量计算公式Q=cm△t可表示出水吸收的热量,继而表示出每平方米水面吸热功率;根据单位面积上的热功率与距离的平方成反比,结合题目所给条件J=σT4,即可解决此题. 【解析】 水吸收热量: Q吸=cmk 每平方米水面吸热功率: J′=, 单位面积上的热功率与距离的平方成反比, 即:=, 由题目所给条件可知:J=σT4 联立上式可得:T=.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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