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  • 1 # 刁博

    在地球上可以用一個簡單的辦法去估算太陽的輻射總功率。雖然估算的結果不是很精確,但是數量級是正確的,並且操作非常簡單。

    Sunny照射到大地上,大地會變得溫暖,這是因為大地吸收了太陽輻射來的能量。可以找一個黑色的水袋放在太陽下照射,照射半小時左右水的溫度就會明顯升高。用水的比熱容c乘以水的質量m再乘以升高的溫度△t即可估算出水所吸收的熱量。 吸收的熱量比上時間即為水吸熱的功率。

    太陽到地球的距離約為1.5億千米,這個距離遠遠大於太陽的直徑,故可認為太陽輻射是以太陽為中心的球面輻射。由於大氣散射等因素,輻射到到地面上的太陽能大約在途中會損失掉50%。另外,根據日地距離可以求出以太陽為球心日地距離為半徑的這個大球的表面積。計算出水袋面積在球面上的投影,根據投影的面積、大球表面積的比值即為、水袋裡的水吸熱的功率、散射損失掉50%的功率,即可粗略估算出太陽的輻射總功率。這個功率大約是4乘以十的26次方瓦。

    如果根據表面溫度估算,可以用黑體輻射模型估算,也只能是個估算,並且未必有上述方法精確。

  • 2 # 最遠的夏天的貓

    如果是知道一個恆星的表面溫度和表面積,根據在實驗室建立的黑體(Black body)模型,透過把恆星近似為理想黑體來推導它的輻射和其他情況。

    透過對黑體熱輻射的研究(當然這是一個很複雜的過程,也有過一些爭議),我們知道黑體釋放的總能量,與它的表面溫度和表面積有關,而溫度的影響更大,就好像冬天的暖氣片散熱,溫度越高面積越大就越暖和,這個公式為L=σAT^4,其中σ為常數,A為表面積,T為表面溫度(用開爾文K為單位),L為總功率。

    如果單從地球上來推斷,靠的是我們在地球上單位面積接收到的太陽的能量和日地距離來判斷。想象一個點光源,能量傳播的距離越遠,能量分散到單位面積上的功率就越小。在距離點光源d的位置,這個點光源的總功率會均勻分散到4πd²這麼大的面積上。如果我們在地球表面測量單位面積接收到的功率為P,則可估算太陽釋放總功率為P×4πd².

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