目前人類(lèi)正積極開(kāi)發(fā)和利用太陽(yáng)能,例如太陽(yáng)能熱水器等,小明想測(cè)出地球表面接受太陽(yáng)能的總功率.
(1)天氣晴朗時(shí),小明測(cè)得太陽(yáng)能熱水器1h內(nèi)平均能使質(zhì)量26kg的水從20℃升高到30℃,則水吸收了多少熱量?
(2)小明查的熱水器接受太陽(yáng)能的總有效面積是1.2㎡,熱水器能把接受到的太陽(yáng)能的50%轉(zhuǎn)化為水的內(nèi)能,則這臺(tái)熱水器每平方米的面積上接收太陽(yáng)能的平均功率為多少?
(3)已知地球接收太陽(yáng)能的總有效面積是1.3×1014m2,則地球表面接收太陽(yáng)能的總功率為多少.
(1)水吸收的熱量:
Q
吸=cm(t-t
0)=4.2×10
3J/(kg?℃)×26kg×(30℃-20℃)=1.092×10
6J.
(2)1h內(nèi)1.2m
2太陽(yáng)能熱水器接收的能量:
E=
=
=2.184×10
6J.
1m
2接收的能量:
W=
=1.82×10
6J,
P=
=
≈506W
(3)P
總=PS=506W×1.3×10
14m
2≈6.6×10
16W,
答:(1)水吸收了1.092×10
6J的熱量;
(2)這臺(tái)熱水器每平方米的面積上接收太陽(yáng)能的平均功率為506W;
(3)地球表面接收太陽(yáng)能的總功率為6.6×10
16W.