Question

取一横截面积是3×10^-2m²的不高的圆筒，筒内装水0.6kg，用它来测量射到地面的太阳能．某天中午在太阳光照射下2min后，水的温度程式高了1℃．已知射到大气顶层的太阳能只有约42%的到达地面，另外约58%被大气吸收或反射而未到达地面．设直射到水面的太阳能均被水吸收，则太阳辐射的功率最接近于下列的哪一个值
A．1.2×10²⁶J/s
B．4.7×10²⁶J/s
C．2.8×10²⁸J/s
D．5.5×10²⁸J/s

Answer

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．
【解析】
横截面积是3×10-2m2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===700J/（m2•s）
每平方米每秒钟射到大气顶层的太阳能总量为 E=
太阳辐射的功率为 P=E•4πr2
代入数据解得，P=4.7×1026W
故选B