Question

热学问题

已知地球半径为6400KM，已知太阳辐射向空间的总功率为3.8*10^26w，辐射到地球的太阳能总功率为1.7*10^17w，估计地球到太阳的距离，并计算太阳的质量（G=6.67*10^-11N·m^2/kg^2)
不属于热力学麽 可是是热力学的练习呢··

Answer 1

太阳辐射呈放射状，能量均匀到达其辐射球面的球面上（辐射球面的半径即 日地 距离）；
因为日地距离远大于地球半径，所以可将地球的截面看作太阳辐射球面上的一个面，所以4兀(r^2)/兀(6400^2)=3.8*10^26/1.7*10^17
所以r=1.5*10^11m
由万有引力充当向心力 周期公式
(GM日M地)/r^2=(M地r4(兀^2))/T^2
地球周期已知 T=60*60*24*365（S）
所以 M日=2*10^30Kg

Answer 2

1 估计地球到太阳的距离

P1/P2=π*r^2/4π*R^2
R=(r/2)*√P2/P1

P1---地球的太阳能总功率为1.7*10^17w
P2---太阳辐射向空间的总功率为3.8*10^26w
r----地球半径为6400KM
R----地球到太阳的距离(要求的)

2 计算太阳的质量

GMm/R^2=mR*(4π^2/T^2).........(万有引力=向心力)
M=4π^2*R^3/GT^2

R----地球到太阳的距离(上问求出的)
M---太阳的质量(要求的)
m---地球的质量(可以约掉)
T---地球绕太阳转动的周期,即一年
G---万有引力常数6.67*10^-11N·m^2/kg^2

Answer 3

设地球到太阳的距离为r，则可得

4兀(r^2):兀(6400^2)=3.8*10^26:1.7*10^17

r～1.5*10^8km=1.5*10^11m

在根据万有引力定理

GM日M地/r^2=M地4(兀^2)r/T^2

(T=60*60*24*365)

M日～2.0*10^30kg

Answer 4

用"辐射到地球的太阳能总功率"除以"太阳辐射向空间的总功率"得到一个百分比
利用地球的半径算出地球的横截面积
用面积除以百分比得到另一个面积即太阳辐射到地球时的辐射总面积
利用球体的表面积公式求出地心到日心总距离
再利用万有引力公式
和地球公转周期即可求出太阳质量

PS:这不是热学
再PS:身边没计算器,不能帮你算出来了

Answer 5

这算是一道理科综合题目

列一个方程是 4πR^2/πr^2=3.8*10^26/1.7*10^17

这其中R是未知数也就是太阳到地球的距离 r是地球的半径πr^2就是地球的横截面积 在是在太阳光照射下投影的面积 也就是任意一个时刻接受到太阳光的面积

思路是 先假设太阳的所有光 都照射到一个以太阳为中心 以地球到太阳的距离R为半径的圆壳上 那么整个这个球壳的面积比上任意时刻地球所能接受到阳光的面积就等于太阳所辐射的所有能量比上地球接受到的能量.

把r带进去 就算出R 就是地球到太阳的距离了.

R算出来了 其他的东西就容易了 用万有引力公式 和离心力公式

太阳和地球之间的万有引力 = 地球旋转是所产生的离心力 列一个方程 其中方程两面都有地球的质量 m地 就可以消掉 地球的速度或角速度 都好算 角速度是2π/365x24x3600 线速度就是2πR/365x24x3600 都代数进去 就ok了
答案满意否?

Answer 6

我替楼主说一句：这题虽然用不着热学公式，但以热学现象为背景。