太阳中的能量有多大?

   2023-06-08 12:57:05 网络540
核心提示:光芒万丈的太阳是自己发光发热的炽热的气体星球。它表面的温度约6000℃,中心温度高达1500 万摄氏度。太阳的半径是696000 公里,是地球半径约109 倍。它庞大的身躯里可以容纳130 万个地球。太阳的质量为1.989×1027 吨,是

太阳中的能量有多大?

光芒万丈的太阳是自己发光发热的炽热的气体星球。它表面的温度约6000℃,中心温度高达1500 万摄氏度。太阳的半径是696000 公里,是地球半径约109 倍。它庞大的身躯里可以容纳130 万个地球。太阳的质量为1.989×1027 吨,是地球质量的332000 倍,是九大行星总质量的745 倍。知道了太阳的体积和质量,你能不能知道太阳的密度呢?先想一想。太阳的平均密度是每立方厘米1.4 克,约为地球密度的1/4。

太阳与我们地球的平均距离约1.5 亿公里。这是一段多么遥远的空间距离啊!光的速度每秒约30 万公里,从太阳上发出的光到达地球需要8 分多钟。这段距离在天文学家们的眼里,认为并不遥远,他们常常把这段距离当作测量太阳系内空间的一把尺子,给它一个名称叫“天文单位’”。拿这把尺子去衡量水星与太阳的平均距离是0.387 个天文单位。木星与太阳的距离是5.2个天文单位。你看,这是多么大的一把尺子啊!正因为如此,我们从地球上看到的太阳才好似“圆盘”大小。它在天空中对我们的张角大约半度。然而,我们已充分感受到了太阳强烈的光芒和酷热的照射。你可以静静地想一想,地球上的动物、植物和微生物,不都是靠太阳来维持生命吗?埋在地下的煤、石油和水,不也是太阳能量的转换产物吗?地球大气和海洋的活动现象不也是太阳能量的作用吗?地球上除原子能以外,太阳是一切能量的总源泉。“万物生长靠太阳”确有它深刻的内涵。说到这里,不知你有没有想到这样的问题:太阳慷慨无私,向我们免费提供如此巨大的能量,整个地球接收的太阳能有多少呢?太阳发射出的能量有多大呢?科学家们设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器,使它垂直太阳的光束,这样测得的辐射不受地球大气影响,在每平方厘米的面积上,每分钟接收的太阳总辐射能量是1.97 卡。这个数值叫太阳常数。这个能量足以使1 立方厘米的水温升高约2℃。如果将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积,这就得到太阳在每分钟发出的总能量,这个能量约为每分钟2.273×1028 焦耳。如果再把这个热辐射能换算成机械功率,约为3.68×1023 千瓦。然而,太阳虽然作出如此惊人的奉献,但是地球上仅接收到这些能量的22 亿分之一。可是,就是这微乎其微的能量,足以使地球上享受到温暖和充足的阳光。太阳每年送给地球的能量约相当于100 亿亿度电的能量。比全世界总发电量要大几十万倍,太阳能取之不尽,用之不竭,又无污染。随着科学技术的飞速发展,人类必将在利用太阳能方面再创辉煌。

都来帮忙~西藏太阳能的问题

地球上除原子能和火山、地震以外,太阳能是一切能量的总源泉。那么,整个地球接收的有多少呢?太阳发射出大的能量呢?科学家们设想在地球大气层外放一个测量太阳总辐射能量的仪器,在每平方厘米的面积上,每分钟接收的太阳总辐射能量为8.24焦。这个数值叫太阳常数。如果将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积,这就得到太阳在每分钟发出的总能量,这个能量约为每分钟2.273×10^28焦。(太阳每秒辐射到太空的热量相当于一亿亿吨煤炭完全燃烧产生热量的总和,相当于一个具有5200万亿亿马力的发动机的功率。太阳表面每平方米面积就相当于一个85000马力的动力站。)而地球上仅接收到这些能量的22亿分之一。太阳每年送给地球的能量相当于100亿亿度电的能量。太阳能取之不尽,用之不竭,又无污染,是最理想的能源。

太阳每时每刻都在向地球传送着光和热,有了太阳光,地球上的植物才能进行光合作用。植物的叶子大多数是绿色的,因为它们含有叶绿素。叶绿素只有利用太阳光的能量,才能合成种种物质,这个过程就叫光合作用。据计算,整个世界的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪,与此同时,还能向空气中释放出近5亿吨的氧,为人和动物提供了充足的食物和氧气。

通过对太阳光谱的分析,得知太阳的化学成分与地球几乎相同,只是比例有所差异。太阳上最丰富的元素是氢,其次是氦,还有碳、氮、氧和各种金属。

太阳辐射到地球的太阳能总功率

青藏高原是我国太阳辐射最强的地区,他的原因有以下几种:青藏高原海拔高,大气稀薄,大气对太阳辐射的作用弱(最主要的原因),同时随着海拔的增高,太阳辐射穿过大气层的厚度也短,大气的削弱作用小,再加上这里白天晴天多(和巴山夜雨相似),云雾少,而和它同纬度的四川盆地则由于多云雾而成为我国太阳辐射最少的地区. 其实除了这些外,还有一个不被人们认识的原因----随着海拔的增加,太阳辐射也随之增强:这个可以通过下列一些步骤的分析和计算来比较:1.太阳辐射的能量到底有多少?这个问题似乎和本论题无关,其实它才是计算的基础:要计算太阳到底能辐射多少能量,感觉无法计算,其实很早人们都在考虑这个难题-----因为太阳太热,人们根本无法靠近测量.后来有人想如果我们以太阳为球心,在太阳外围作一个巨大的球体,并让这个球体的表面吸收所有的太阳辐射,只要测算出这个球体表面所吸收的能量就是太阳每分钟所释放的能量,这样就不用到太阳跟前去测量了.但是问题又来了,如何造如此巨大的球体呢??于是他又开始思考:既然太阳在这个球的球心,太阳辐射一定垂直于球面,并且在各处分布均匀,只要计算出每平方厘米吸收的热量,然后再乘以该球的表面积不是很容易吗.后来又有人建议,让这个球的半径就是日地距离,这样的话,在不考虑大气影响的条件下,只要在地球上,找到太阳直射的地方,在那里测得每平方厘米每分钟所获得的能量,然后再乘以一个半径就是日地距离的球的表面积,就可以知道了太阳每分钟所释放的全部能量---这样那个球就根本不用制造了.于是人们把在一个日地距离上,太阳垂直照射的每平方厘米每分钟所获得的太阳辐射叫太阳常数.总能量等于太阳常数乘以以日地距离为半径的球的表面积2.海拔高度的变化与太阳辐射的关系:为了使问题简化,我们只计算太阳直射的情况,其他情况与此完全相同.假设把青藏高原搬走,让他的海拔成为0,那么在青藏高原原址上每平方厘米每分钟所获得的能量就是太阳常数.但是现实是青藏高原的平均海拔是4千米,这样他肯定离太阳更近,获得的太阳辐射更多,那么到底能多多少呢?很显然,海拔高度越高,他和太阳的距离越近,和1中思路相同,如果我们做一个半径为日地距离减去海拔高度的球体,那么该球面上每平方厘米每分钟所获得的能量就是青藏高原上所获得的能量.于是我们可以得出一个结论:太阳每分钟所辐射总能量除以以日地距离减去海拔高度为半径的球的表面积就可以获得海拔和平地-----太阳常数之间的差值.

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自然界中一个巨大的天然能源。太阳以电磁波辐射形式向四周发出巨大能量。太阳辐射到地球大气层上界的能量总功率为170万亿千瓦,大气反射30%,吸收23%,达到地球陆地和海洋表面的能量总功率为80万亿千瓦。地球上太阳能的数量十分巨大,远远超过所有其他形式的能源,两周内向地球投射的太阳能总量就相当于地球全部矿物燃料蕴藏量的总和。太阳能的发射可持续数千亿年,因此是取之不尽,用之不竭的天然能源。太阳能的利用,分为间接利用和直接利用两种形式。所谓间接利用,就是指那些被固定在草木燃料、矿物燃料、风能、水力、海洋能中的太阳能;而直接利用,则是将太阳能直接转化为热能、电能和化学能。直接利用太阳能的技术广泛应用于采暖、供热、制冷、太阳灶、太阳能发电等,在各种新能源的开发利用之中,它的前景最为宽广,意义最为深远。

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