太陽有多少能源
⑴ 太陽的能量究竟有多少
扣開太陽之門 太陽,光焰奪目,溫暖著人間。從古到今,太陽都以它巨大的光和熱哺育著地球,從不間斷。地球上的一切能量幾乎都是直接或間接來源於太陽。例如,生物的生長,氣候的變化,江河湖海的出現,煤和石油的形成……,哪一樣也離不開太陽。可以說,沒有太陽,就沒有地球,也就沒有人類。 太陽發出的總能量是大得驚人的。有人測量了地面上單位時間內來自太陽的能量。據測量,一個平方厘米的面積,在垂直於太陽光線的情況下,每一分鍾接收到的太陽能量大約是1.96卡。換句話說,如果放上一立方厘米的水,讓太陽光垂直照射,那麼每過一分鍾水的溫度會升高1.96度,也就是接近兩度。這個每平方厘米每分鍾1.96卡,就叫作「太陽常數」。 有了這個准確的「太陽常數」,我們就可以計算太陽發出的總能量了。我們知道,地球同太陽的距離大約是一億五千萬公里。1.96卡這個數是在離太陽一億五千萬公里外的地球上測到的。所以,只要把1.96卡乘上以一億五千萬公里為半徑的球的面積,就可以得出太陽發出的全部能量。這個數值是每分鍾發出五千五百億億億卡的能量,這個能量究竟有多大呢?我們可以打一個比方:如果從地球到太陽之間,架上一座三公里寬、三公里厚的冰橋,那麼,太陽只要一秒種的功夫發出的能量,就可以把這個一億五千萬公里長的冰橋全部化成水,再過八秒鍾,就可以把它全部化成蒸汽。 太陽盡管發穌餉淳藪蟮哪芰浚 鍬淶降厙蟶系娜粗揮瀉萇俚囊壞愕悖 蛭 衾氳厙蛺 讀恕J導噬系厙蚪郵盞降奶 裟芰浚 徽繼 舴⒊齙淖苣芰康畝 詵種 弧U 欽舛 詵種 壞奶 裟芰吭諮 鈄耪 齙厙頡? 太陽是怎麼發出這么巨大的能量來的呢?它是不是永遠這樣慷慨地供應地球,永遠也消耗不盡呢?人類為了搞清楚這個問題,花費了幾百年的時間,一直到今天,也還在不斷地進行著探索。 日常生活告訴我們,一個物體要發出光和熱,就要燃燒某種東西。人們最初也是這樣去想像太陽的,認為太陽也是靠燃燒某種東西,發出了光和熱。後來發現,即使用地球上最好的燃料去燃燒,也維持不了多長的時間。拿煤來說吧,假如太陽是由一個大煤塊組成的,大概只要1500年就要燒光了。後來又想到可能是靠太陽本身不斷地收縮來維持的。但是仔細一算,也維持不了多久。一直到本世紀的30年代以後,隨著自然科學的不斷發展,人們才逐漸揭開了太陽產能的秘密。太陽的確在燃燒著,太陽燃燒的物質不是別的,而是化學元素中最簡單的元素——氫。不過,太陽上燃燒氫,不是通過和氧化合,而是另外一種方式,叫做熱核反應。太陽上進行的熱核反應,簡單地說,是由四個氫原子核聚合成一個氦原子核。我們知道,原子是由原子核和圍繞著原子核旋轉的電於組成的。要想使原子核之間發生核反應,可不是一件容易的事情。首先必須把原子核周圍的電子全都打掉,然後再使原子核同原子核激烈地碰撞。但是,由於原子核都是帶的正電,它們彼此之間是互相排斥的,距離越近,排斥力越強。因此,要想使原子核同原子核碰撞,就必須克服這種排斥力。為了克服這種排斥力,必須使原子核具有極高的速度。這就需要把溫度提高,因為溫度越高,原子核的運動速度才能越快。例如,要想使氫原子發生核反應,就需要具備幾百萬度的溫度和很高的壓力。這樣高的溫度在地面上是不容易產生的,但是對於太陽來說,它的核心溫度高達一千多萬度,條件是足夠了。 太陽正是在這樣的高溫下進行著氫的熱核反應。它把四個氫原子核通過熱核反應合成一個氦原子核。在這種熱核反應中,氫不斷地被消耗,從這個意義上來說,太陽在燃燒著氫。但是它和通常所說的燃燒不同,它既不需要氧來助燃,燃燒後又完全變成了另外一種新的元素。 當四個氫原子核聚合成一個氦原子核的時候,我們會發現出現了質量的虧損,也就是一個氦原子核的質量要比四個氫原子核的質量少一些。那麼,虧損的物質跑到哪裡去了呢?原來,這些物質變成了光和熱,也就是物質由普通的形式變成了光的形式,轉化成了能量。質量和能量之間的轉換關系,可以用偉大的科學家愛因斯坦的相對論來解釋。那就是能量等於質量乘上光速的平方,由於光速的數值很大,因此,這種轉換的效率是非常高的。用這種方式燃燒一克氫,就可以產生一千五百億卡的能量。它相當於燃燒150噸煤。太陽為了維持目前發射的總能量,每秒鍾要有六億五千七百萬噸的氫聚合為氦。聽起來,這是一個很大的數字,但是對於太陽來說卻是微不足道的,因為太陽的質量實在太大了,比地球的質量要大33萬多倍。而且太陽物質的化學組成和地球的很不一樣,絕大部分正是太陽進行熱核反應所需要的氫。氫占太陽質量的四分之三以上。其次是氫燃燒後生成的氦,佔五分之一左右。再其次才是幾十種其他的微量元素。因此,如果太陽按目前的速度燃燒氫,那麼還足夠燃燒五百多億年呢! 人們在弄清楚了太陽的能量是怎樣產生的以後,自然就聯想到能不能把太陽上的這種產生能量的方式搬到地球上來呢?人們通過對原子和原子核的大量研究,終於利用熱核反應的道理,製造出和太陽產生能量的方式一樣的氫彈。氫彈的威力比原子彈還要大得多。不過,目前人們還做不到把氫彈的能量很好地控制起來使用。如果有朝一日能夠實現可以控制的穩定的熱核反應,那麼大量的海水中的氫就可以作為取之不盡的燃料。那時候,地球上再也用不著為能源問題發愁了。這樣的設想並不是幻想,目前世界各國的科學家,包括我國的科學家在內,正在為實現這一宏偉目標進行著不懈的努力,並且已經取得了一些進展。 關於太陽的巨大能量是怎麼產生的,我們已經簡單說明了。有人也許會聯想到太陽將來會怎麼樣呢?太陽和天上的所有恆星一樣,也是一顆星球。任何一顆星球都有它的生、老、死亡的過程。據天文學家研究,太陽從誕生到現在,已經經過了大約50億年,太陽的整個壽命大約是100億年。所以,目前的太陽可以說正處在它的壯年期。壯年期的太陽就是依靠燃燒氫的熱核反應來維持它的生命的。我們剛才講到,太陽把全部氫燒光,太陽就會發生突變。太陽核心的溫度會逐步升高,最後太陽會發生突然性地膨脹。那時候,地球表面上的溫度會大大提高,可能要超過一千度以上。在這樣的高溫下,河流會曬干,生物會被曬焦,情況嚴重的話,膨脹的太陽甚至會把整個地球吞掉。不過,請你不要擔心,這幅可怕的情景是在20億年以後才會發生的。到那時,人類的聰明智慧也許能用宇宙飛船把大家送到更適宜生存的星球上去了。
⑵ 太陽是地球上所有能源的供給者對嗎
不對。
太陽是地球上主要的供給能源。風能、水能、煤炭等化石燃料等很多能源都是回太陽能轉化而來。生態系統中的能量來源也絕大多數來源於太陽能。太答陽能使地球長期保持著低熵狀態。沒有太陽能,就沒有大氣活動海洋活動,生態系統就會崩潰,地球就會變成死星。
但除此之外,還有潮汐能(地月、地日之間引力作用),地熱能(放射性元素衰變),核能(人工控制的核裂變)等都並非來源於太陽能。生態系統中的硫細菌,硝化細菌等,他們利用了化學能、但這化學能並不一定來源於太陽能。
⑶ 太陽內部到底含有多少能量
太陽質量是地球的33萬倍,致使太陽能量大約是:(33萬/2)的立方,即大約是0點3億億個地球產生版的能量。為權什麼除2?因為太陽表面到太陽中心,萬有引力是規律的遞增,致使取太陽半徑的中點,所以除2。立方是考慮球的體積公式。上述可能非常不對,希望拋磚引玉引出專家或高手給予砍正。另外太陽能量是一種動態的,類似循環流水的能量。因為太陽能量是靠大約200億公里太陽系磁場的作用力不斷轉換、不斷循環,或者反過來說不斷循環、不斷轉換,不管轉換和循環誰在先,都是說太陽是地球的近0點3億億倍。
⑷ 太陽有多少能量
太陽是個巨大熾熱的氣體星球,它源源不斷地以電磁波的形式向宇宙空間放射能量。而到達我們地球的這種能量約相當於太陽總輻射量的20億分之一,太陽每分鍾向地球輸送的能量,大約相當於燃燒4億噸煙煤產生的熱量。熾熱的太陽,其中心溫度高達1500萬℃,壓力也極大,有2
500億個帕。在這樣高溫、高壓條件下,產生核聚變反應,即4個氫原子核聚變為1個氦原子核。在這個核聚變過程中,太陽要損耗一些質量而釋放出大量的能量。使太陽發光的就是這種能量。太陽每秒鍾由於核聚變而損耗的質量,大約為400萬噸。按照這樣的消耗速度,太陽在過去的50億年的漫長時間中,只消耗了0.03%的質量。據天文學家測算,太陽的壽命(即穩定時期)可達100多億年,目前它正處於穩定而旺盛的中年時期。太陽上1克氫轉變成氦時,放出的能量相當於燃燒15噸汽油,而太陽每秒鍾則有5億噸的氫轉變成氦。太陽上的氫占總重量的42%,太陽上現在還有多少氫呢?還有1000億億億噸,它還可以「燃燒」100多億年。那麼,太陽里的氫全部「燒完」之後,太陽是否就「熄滅」了呢?不是的。科學家認為,當太陽里的氫「燒完」以後,太陽就開始收縮,溫度又重新升高到約一億度,這時便由3個氦原子轉化成1個碳原子的熱核反應,向宇宙空間散發大量的熱,這個過程估計也有幾十億年。接著便是氧開始核反應,最後是內部物質轉化為鐵,這時便進入老年期的白矮星階段。最後才進到「死到臨頭」的臨終期,以至走向消亡。
⑸ 太陽到底有多少能量
太陽能量探源
中國太陽能網 Date:2002-11-19 Hits:590
扣開太陽之門 太陽,光焰奪目,溫暖著人間。從古到今,太陽都以它巨大的光和熱哺育著地球,從不間斷。地球上的一切能量幾乎都是直接或間接來源於太陽。例如,生物的生長,氣候的變化,江河湖海的出現,煤和石油的形成……,哪一樣也離不開太陽。可以說,沒有太陽,就沒有地球,也就沒有人類。 太陽發出的總能量是大得驚人的。有人測量了地面上單位時間內來自太陽的能量。據測量,一個平方厘米的面積,在垂直於太陽光線的情況下,每一分鍾接收到的太陽能量大約是1.96卡。換句話說,如果放上一立方厘米的水,讓太陽光垂直照射,那麼每過一分鍾水的溫度會升高1.96度,也就是接近兩度。這個每平方厘米每分鍾1.96卡,就叫作「太陽常數」。 有了這個准確的「太陽常數」,我們就可以計算太陽發出的總能量了。我們知道,地球同太陽的距離大約是一億五千萬公里。1.96卡這個數是在離太陽一億五千萬公里外的地球上測到的。所以,只要把1.96卡乘上以一億五千萬公里為半徑的球的面積,就可以得出太陽發出的全部能量。這個數值是每分鍾發出五千五百億億億卡的能量,這個能量究竟有多大呢?我們可以打一個比方:如果從地球到太陽之間,架上一座三公里寬、三公里厚的冰橋,那麼,太陽只要一秒種的功夫發出的能量,就可以把這個一億五千萬公里長的冰橋全部化成水,再過八秒鍾,就可以把它全部化成蒸汽。 太陽盡管發穌餉淳藪蟮哪芰浚
⑹ 太陽每小時輻射的能量有多少
太陽來是一個熾熱的源氣態球體,沒有固體的星體或核心。由於太陽內部持續進行著氫聚合成氦的核聚變反應,所以不斷地釋放出巨大的能量,並以輻射和對流的方式由核心向表面傳遞熱量,其氫的儲量足夠維持100億年太陽每小時輻射到地球的能量約為18萬兆瓦,相當於燃燒90兆噸優質煤的熱量;太陽能是取之不盡,用之不竭的且無污染的能源。
⑺ 關於太陽能源有哪些說法
光輝燦爛的太陽,一刻不停地發射著極大的能量。太陽輻射的總額是3.810^26焦耳/秒,或1.2110^34焦耳/年。太陽的壽命長達幾十億年,在它的「一生」中要貢獻出何等浩大的能量啊!1克優質煤完全燒掉,只能放出8.36千焦的熱。如果整個太陽是一大團煤球,它按目前的功率發射能量,那麼不到1500年,太陽就燒得精光了。太陽的能量是如何產生的?這是太陽物理學的一個重大問題。
太陽能源探索經歷了一個漫長的途程。曾經提出過流星學說,即大量流星墜落到太陽上,由摩擦生熱而燃燒。但是計算表明,這樣得到的能量太少了。這個說法很早已被揚棄。後來又有人提出收縮學說,即太陽不斷在縮小,位能減少,熱能增加。假定太陽本來至少有現在太陽系那樣大,那麼由收縮而釋放能量,頂多隻能維持5千萬年。這比起由地質和古生物探索得出的地球年齡還小100倍。此外,用天然放射性來說明太陽能源,也以失敗而告終。
一直到相對論問世後,這一難題才得到比較可靠的解決。根據相對理論,通過原子核反應,質量可能轉化為能量。按照愛因斯坦的公式:能量E=mc2,m表示質量,c表示光速。由此公式不難算出,一克質量可以變成910^13焦耳的能量,這相當於1萬噸煤全部燃燒所放出的熱量。既然太陽是一個擁有210^33克質量的龐然大物,它可以算是取之難盡,用之不竭的能源了。
⑻ 太陽的能量究竟有多少
利用太陽常來數的數值(1367 W/m^2),源我們可以很方便地計算出太陽的總能量。這個總能量大約是每分鍾2.273×10^28焦耳。這相當於太陽每秒完全燃燒一億億噸煤炭產生的熱量的總和。
太陽每年送給地球的能量相當於100億億度電的能量,但這只是太陽總能量的22億分之一。
⑼ 太陽的能量有多大
體積是地球的130萬倍,太陽系的中心天體。銀河系的一顆普通恆星。與地球平均距離14960萬千米,直徑139萬千米,平均密度1.409克/厘米3,質量1.989×10^33克,表面溫度5770開,中心溫度1500萬開。由里向外分別為太陽核反應區、太陽對流層、太陽大氣層。其中心區不停地進行熱核反應,所產生的能量以輻射方式向宇宙空間發射。其中二十二億分之一的能量輻射到地球,成為地球上光和熱的主要來源。 詳解: 太陽(Sun)是一顆普通的恆星,目前在赫-羅圖上度過了主序生涯的一半左右。它是一個質量為1989.1億億億噸(約為地球質量的33萬倍)、直徑139.2萬km(約為地球直徑的109倍)的熱氣體(嚴格說是等離子體)球。其平均密度為水的1.4倍,但這一平均密度隱含著很寬的密度范圍,從超高密的核心到稀薄的外層。 作為一顆恆星太陽,其總體外觀性質是,光度為383億億億瓦,絕對星等為4.8,他是一顆黃色G2型矮星,有效溫度等於開氏5800度。太陽與在軌道上繞它公轉的地球的平均距離為149597870km(499.005光秒或1天文單位)。按質量計,它的物質構成是71%的氫、26%的氦和少量重元素。太陽圓面在天空的角直徑為32角分,與從地球所見的月球的角直徑很接近,是一個奇妙的巧合(太陽直徑約為月球的400倍而離我們的距離恰是地月距離的400倍),使日食看起來特別壯觀。由於太陽比其他恆星離我們近得多,其視星等達到-26.8,成為地球上看到最明亮的天體。太陽每25.4天自轉一周(平均周期;赤道比高緯度自轉得快),每2億年繞銀河系中心公轉一周。太陽因自轉而呈輕微扁平狀,與完美球形相差0.001%,相當於赤道半徑與極半徑相差6km(地球這一差值為21km,月球為9km,木星9000km,土星5500km)。差異雖然很小,但測量這一扁平性卻很重要,因為任何稍大一點的扁平程度(哪怕是0.005%)將改變太陽引力對水星軌道的影響,而使根據水星近日點進動對廣義相對論所做的檢驗成為不可信。 太陽基本物理參數 半徑: 696295 千米. 質量: 1.989×10^30 千克 溫度: 5800 ℃ (表面) 1560萬℃ (核心) 總輻射功率: 3.83×10^26 焦耳/秒 平均密度: 1.409 克/立方厘米 日地平均距離: 1億5千萬 千米 年齡: 約50億年 對於人類來說,光輝的太陽無疑是宇宙中最重要的天體。萬物生長靠太陽,沒有太陽,地球上就不可能有姿態萬千的生命現象,當然也不會孕育出作為智能生物的人類。太陽給人們以光明和溫暖,它帶來了日夜和季節的輪回,左右著地球冷暖的變化,為地球生命提供了各種形式的能源。 在人類歷史上,太陽一直是許多人頂禮膜拜的對象。中華民族的先民把自己的祖先炎帝尊為太陽神。而在古希臘神話中,太陽神則是宙斯(萬神之王)的兒子。 太陽,這個既令人生畏又受人崇敬的星球,它究竟由什麼物質所組成,它的內部結構又是怎樣的呢? 其實,太陽只是一顆非常普通的恆星,在廣袤浩瀚的繁星世界裡,太陽的亮度、大小和物質密度都處於中等水平。只是因為它離地球最近,所以看上去是天空中最大最亮的天體。其它恆星離我們都非常遙遠,即使是最近的恆星,也比太陽遠27萬倍,看上去只是一個閃爍的光點。 組成太陽的物質大多是些普通的氣體,其中氫約佔71%, 氦約佔27%, 其它元素佔2%。太陽從中心向外可分為核反應區、輻射區和對流區、太陽大氣。太陽的大氣層,像地球的大氣層一樣,可按不同的高度和不同的性質分成各個圈層,即光球、色球和日冕三層。我們平常看到的太陽表面,是太陽大氣的最底層,溫度約是6000攝氏度。它是不透明的,因此我們不能直接看見太陽內部的結構。但是,天文學家根據物理理論和對太陽表面各種現象的研究,建立了太陽內部結構和物理狀態的模型。這一模型也已經被對於其他恆星的研究所證實,至少在大的方面,是可信的。 太陽的核心區域雖然很小,半徑只是太陽半徑的1/4,但卻是太陽那巨大能量的真正源頭。太陽核心的溫度極高,達1500萬℃,壓力也極大,使得由氫聚變為氦的熱核反應得以發生,從而釋放出極大的能量。這些能量再通過輻射層和對流層中物質的傳遞,才得以傳送到達太陽光球的底部,並通過光球向外輻射出去。 太陽光球就是我們平常所看到的太陽園面,通常所說的太陽半徑也是指光球的半徑。光球的表面是氣態的,其平均密度只有水的幾億分之一,但由於它的厚度達500千米,所以光球是不透明的。光球層的大氣中存在著激烈的活動,用望遠鏡可以看到光球表面有許多密密麻麻的斑點狀結構,很象一顆顆米粒,稱之為米粒組織。它們極不穩定,一般持續時間僅為5~10分鍾,其溫度要比光球的平均溫度高出300~400℃。目前認為這種米粒組織是光球下面氣體的劇烈對流造成的現象。 光球表面另一種著名的活動現象便是太陽黑子。黑子是光球層上的巨大氣流旋渦,大多呈現近橢圓形,在明亮的光球背景反襯下顯得比較暗黑,但實際上它們的溫度高達4000℃左右,倘若能把黑子單獨取出,一個大黑子便可以發出相當於滿月的光芒。日面上黑子出現的情況不斷變化,這種變化反映了太陽輻射能量的變化。太陽黑子的變化存在復雜的周期現象,平均活動周期為11.2年。
⑽ 太陽能量太陽的能量究竟有多大
提供以下數據,有助於解答問題。
太陽輻射到地球大氣層的能量僅內為其總輻射能量的22億分之一,高達容173,000TW,也就是說太陽每秒鍾照射到地球上的能量就相當於500萬噸煤,每秒照射到地球的能量則為499,400,00,000焦。地球上的風能、水能、海洋溫差能、波浪能和生物質能都是來源於太陽;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然氣等)從根本上說也是遠古以來貯存下來的太陽能,所以廣義的太陽能所包括的范圍非常大,狹義的太陽能則限於太陽輻射能的光熱、光電和光化學的直接轉換。