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(太阳与地球间距离约为1.5×10¹¹m,水的比热容为4.2×10³J/kg•℃( )

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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:

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 E₀=太阳辐射的功率为 P=E₀?4πr2;代入数据解得,P=4.7×10²⁶W;

故选:B.

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