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利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源.水的密度ρ=1×103kg/m3,太阳光垂直照射到地面上时的辐

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时间:2024-08-17 09:46:44
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利用水流和太阳能发电,可以为人类提供清洁能源.水的密度ρ=1×103kg/m3,太阳光垂直照射到地面上时的辐【专家解说】:(1)如右图所示,地球表面接受太阳光照射的有效面积是投影面

【专家解说】:(1)如右图所示,地球表面接受太阳光照射的有效面积是投影面积,则:
太阳光照射到地球表面的总功率P=sp0=πR2P0;
(2)设距离地心为r处的向心加速度为g′,根据万有引力提供向心力:
GMmr2=ma向
地球表面处物体所受的万有引力近似等于重力:
GMmR2=mg
联立得:a向=(16.6)2×10m/s2≈0.23m/s2;
(3)三峡发电每秒提供的重力势能为:ρQgh,提供的平均电功率为:ρQghη1;
太阳能电站每秒接收的太阳能为:1.4P0S0,
输送到地面的平均电功率为:1.4P0S0η250%.
由题意:输送到地面的平均电功率为1.4P0S0η250%=ρQghη1;
解得:s0=6×107m2
答:(1)太阳光照射到地球表面的总功率P的字母表达式为πR2P0;
(2)卫星在地球同步轨道上向心加速度的大小0.23m/s2;
(3)卫星上太阳能电池板的面积应为6×107m2.
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