太阳辐射到地球的能量相当于多少个白万千瓦的发电站的发电量
来源：学生作业帮助网 编辑：六六作业网 时间：2025/01/11 08:31:00
太阳辐射到地球的能量相当于多少个白万千瓦的发电站的发电量
太阳辐射到地球的能量相当于多少个白万千瓦的发电站的发电量
太阳辐射到地球的能量相当于多少个白万千瓦的发电站的发电量
太阳对水辐射加热做功W=Q=cmt=4200(J/Kg℃)×0.6Kg×10℃=25200J
功率P′=W/t=25.2KJ/20min=21W
要求太阳的辐射总功率,还得知道地球轨道所处的球面的面积,也就是得先知道地球轨道半径(日地距离r),然后求得4πr².
地球围绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力：GMm/r²=mv²/r.
未知地球自转速度,而地球自转周期T是一天,那么,v=2πR/T,代入上式,有：
GMm/r²=m(2πR/T)²/r,即GM/r=4π²R²/T²,r²=(GMT²/4π²R²)².
所以,地球轨道所在球面面积S=4πr²=(GMT²)²/[4π³(R²)sup2]=[(2/3)×10^(-10)(Nm²/Kg²)×1.99×10^30Kg×(24h×3600s/h)²÷(6.37×10^6m)²]²/4π³=4.8×10^30m²
太阳对水辐射加热做功W=Q=cmt=4200(J/Kg℃)×0.6Kg×10℃=25200J
功率P′=W/t=25.2KJ/20min=21W
要求太阳的辐射总功率,还得知道地球轨道所处的球面的面积,也就是得先知道地球轨道半径(日地距离r),然后求得4πr².
地球围绕太阳做圆周运动,万有引力提供向心力：GMm/r²=mv²/r.
未知地球自转速度,而地球自转周期T是一天,那么,v=2πR/T,代入上式,有：
GMm/r²=m(2πR/T)²/r,即GM/r=4π²R²/T²,r²=(GMT²/4π²R²)².
所以,地球轨道所在球面面积S=4πr²=(GMT²)²/[4π³(R²)sup2]=[(2/3)×10^(-10)(Nm²/Kg²)×1.99×10^30Kg×(24h×3600s/h)²÷(6.37×10^6m)²]²/4π³=4.8×10^30m²
现在,知道s=3dm²,即0.03²上的辐射功率是21W,那么,整个大圆面积上的功率就不难求了,P=P′×S/s=21W×4.8×10^30m²/0.03m²=3.3621×10^32W
地球接受太阳的辐射面积是地球的大圆面积4πR²=5.1×10^14m²,所以,整个地球接受到的功率P=3.3621×10^32W×5.1×10^14m²÷4.8×10^30m²=3.57×10^16W
一个大型的百万千瓦级的发电站发电功率是10^9W,所以,太阳辐射到地面的功率相当于3.57×10^7个百万千瓦级的电站.