Question

какая энергия поступает за 2 минуты от солнца в озеро площадью 0,5 км2 в ясную погоду если высота солнца над горизонтом 30 а атмосфера пропускает 40 % излучения​

Answer 1

Ответ:

Энергия поступает за 2 минуты от солнца в озеро площадью 0,5 км² в ясную погоду равна 1,632×10¹⁰ Дж (E = 1,632×10¹⁰ Дж)

Объяснение:

Так как солнечная постоянная составляет всего 1,36 кВт/м² (за пределами атмосферы), то на 1 м² озеро за 1 секунду поступает:

E = 1,36 кВт/м² × 40%/100% × sin(30°) = 1,36×10³ Дж/(с×м²) × 0,4 × 0,5 = 2,72×10² Дж/(с×м²) = 272 Дж/(с×м²)

А на всю его площадь за 2 минуты:

E = 272 Дж/(с×м²) × 2 минуты × 0,5 км² = 272 Дж/(с×м²) × 120 сек × 5×10⁵ м² = 1,632×10¹⁰ Дж

Answer 2

Для расчета энергии, поступающей от Солнца в озеро, мы можем использовать закон Стефана-Больцмана и учесть коэффициент пропускания атмосферы.

1. Сначала найдем площадь озера в квадратных метрах: Площадь озера = 0,5 км² = 500 000 м².

2. Затем учтем коэффициент пропускания атмосферы: Пропускание атмосферы = 40% = 0,4.

3. Теперь учтем высоту Солнца над горизонтом: Высота Солнца = 30° = 30 * (π / 180) радиан.

4. Рассчитаем энергию, поступающую на единицу площади озера (1 м²) за 2 минуты, используя формулу: Энергия = (константа Стефана-Больцмана) * (пропускание атмосферы) * (площадь озера) * (косинус высоты Солнца).

Константа Стефана-Больцмана (σ) ≈ 5.67 * 10^-8 Вт/(м²·К⁴).

Подставим все значения и выполним расчет:

Энергия = (5.67 * 10^-8 Вт/(м²·К⁴)) * (0,4) * (500 000 м²) * (cos(30°)) Энергия = 0,4 * 5.67 * 10^-8 * 500 000 * cos(30 * (π / 180)) Энергия ≈ 10 806 Вт.

Так как время измерено в минутах, переведем это значение в джоули:

Энергия = 10 806 Вт * 120 сек = 1 296 720 Дж.

Таким образом, за 2 минуты от Солнца в ясную погоду поступает около 1 296 720 джоулей энергии на озеро площадью 0,5 км² при данной высоте Солнца и коэффициенте пропускания атмосферы.