Лучшие школы, лагеря, ВУЗы за рубежом

Глава 5. Квантовая физика

Задачи с решениямиЗадачи с решениямиВключить/Выключить фоновую музыкуВключить/Выключить звуки событий


Принимая, что Солнце излучает как абсолютно черное тело с температурой поверхности TС = 6000 К, оцените среднюю температуру TЗ земной поверхности в предположении, что Земля также является абсолютно черным телом, а роль тепловых процессов внутри Земли пренебрежимо мала. Угловой диаметр Солнца, видимый с Земли, примите равным ψС = 0,01 рад.

Решение

В пренебрежении процессами, идущими в недрах Земли, тепловой баланс Земли определяется поглощением энергии солнечного излучения и собственным излучением в пространство. Полный поток энергии I, излучаемой Солнцем по всем направлениям, в соответствии с законом Стефана–Больцмана равен

где σ = 5,671·10-8 Вт/(м2К4) – постоянная Стефана–Больцмана, RС – радиус Солнца. Часть полного потока ΔI падает на поверхность Земли и поглощается:

Здесь RЗ – радиус Земли, r – расстояние от Земли до Солнца.

Такой же поток энергии Земля должна излучать в пространство, иначе ее температура не будет оставаться постоянной. Приравнивая поток излучаемой Землей энергии  и поглощаемый ею поток энергии ΔI, получим:

Из этого выражения видно, что для определения TЗ нужно знать только температуру поверхности Солнца TС и его угловой диаметр . Числовой расчет дает значение TЗ = 300 K. Этот результат весьма близок к реальному значению средней температуры поверхности Земли.



 1 из 2 




Главная   Онлайн учебники   База репетиторов России   Тренажеры по физике   Подготовка к ЕГЭ 2017 онлайн


Лучшие школы, лагеря, ВУЗы за рубежом
Смотрите также: Математика, Английский язык, Химия, Биология, Физика, География, Астрономия.
А также: online подготовка к ЕГЭ на College.ru, библиотека ЭОРов и обучающие программы на Multiring.ru.