太阳有多少能源
⑴ 太阳的能量究竟有多少
扣开太阳之门 太阳,光焰夺目,温暖着人间。从古到今,太阳都以它巨大的光和热哺育着地球,从不间断。地球上的一切能量几乎都是直接或间接来源于太阳。例如,生物的生长,气候的变化,江河湖海的出现,煤和石油的形成……,哪一样也离不开太阳。可以说,没有太阳,就没有地球,也就没有人类。 太阳发出的总能量是大得惊人的。有人测量了地面上单位时间内来自太阳的能量。据测量,一个平方厘米的面积,在垂直于太阳光线的情况下,每一分钟接收到的太阳能量大约是1.96卡。换句话说,如果放上一立方厘米的水,让太阳光垂直照射,那么每过一分钟水的温度会升高1.96度,也就是接近两度。这个每平方厘米每分钟1.96卡,就叫作“太阳常数”。 有了这个准确的“太阳常数”,我们就可以计算太阳发出的总能量了。我们知道,地球同太阳的距离大约是一亿五千万公里。1.96卡这个数是在离太阳一亿五千万公里外的地球上测到的。所以,只要把1.96卡乘上以一亿五千万公里为半径的球的面积,就可以得出太阳发出的全部能量。这个数值是每分钟发出五千五百亿亿亿卡的能量,这个能量究竟有多大呢?我们可以打一个比方:如果从地球到太阳之间,架上一座三公里宽、三公里厚的冰桥,那么,太阳只要一秒种的功夫发出的能量,就可以把这个一亿五千万公里长的冰桥全部化成水,再过八秒钟,就可以把它全部化成蒸汽。 太阳尽管发稣饷淳薮蟮哪芰浚 锹涞降厍蛏系娜粗挥泻苌俚囊坏愕悖 蛭 衾氲厍蛱 读恕J导噬系厍蚪邮盏降奶 裟芰浚 徽继 舴⒊龅淖苣芰康亩 诜种 弧U 钦舛 诜种 坏奶 裟芰吭谘 钭耪 龅厍颉? 太阳是怎么发出这么巨大的能量来的呢?它是不是永远这样慷慨地供应地球,永远也消耗不尽呢?人类为了搞清楚这个问题,花费了几百年的时间,一直到今天,也还在不断地进行着探索。 日常生活告诉我们,一个物体要发出光和热,就要燃烧某种东西。人们最初也是这样去想象太阳的,认为太阳也是靠燃烧某种东西,发出了光和热。后来发现,即使用地球上最好的燃料去燃烧,也维持不了多长的时间。拿煤来说吧,假如太阳是由一个大煤块组成的,大概只要1500年就要烧光了。后来又想到可能是靠太阳本身不断地收缩来维持的。但是仔细一算,也维持不了多久。一直到本世纪的30年代以后,随着自然科学的不断发展,人们才逐渐揭开了太阳产能的秘密。太阳的确在燃烧着,太阳燃烧的物质不是别的,而是化学元素中最简单的元素——氢。不过,太阳上燃烧氢,不是通过和氧化合,而是另外一种方式,叫做热核反应。太阳上进行的热核反应,简单地说,是由四个氢原子核聚合成一个氦原子核。我们知道,原子是由原子核和围绕着原子核旋转的电于组成的。要想使原子核之间发生核反应,可不是一件容易的事情。首先必须把原子核周围的电子全都打掉,然后再使原子核同原子核激烈地碰撞。但是,由于原子核都是带的正电,它们彼此之间是互相排斥的,距离越近,排斥力越强。因此,要想使原子核同原子核碰撞,就必须克服这种排斥力。为了克服这种排斥力,必须使原子核具有极高的速度。这就需要把温度提高,因为温度越高,原子核的运动速度才能越快。例如,要想使氢原子发生核反应,就需要具备几百万度的温度和很高的压力。这样高的温度在地面上是不容易产生的,但是对于太阳来说,它的核心温度高达一千多万度,条件是足够了。 太阳正是在这样的高温下进行着氢的热核反应。它把四个氢原子核通过热核反应合成一个氦原子核。在这种热核反应中,氢不断地被消耗,从这个意义上来说,太阳在燃烧着氢。但是它和通常所说的燃烧不同,它既不需要氧来助燃,燃烧后又完全变成了另外一种新的元素。 当四个氢原子核聚合成一个氦原子核的时候,我们会发现出现了质量的亏损,也就是一个氦原子核的质量要比四个氢原子核的质量少一些。那么,亏损的物质跑到哪里去了呢?原来,这些物质变成了光和热,也就是物质由普通的形式变成了光的形式,转化成了能量。质量和能量之间的转换关系,可以用伟大的科学家爱因斯坦的相对论来解释。那就是能量等于质量乘上光速的平方,由于光速的数值很大,因此,这种转换的效率是非常高的。用这种方式燃烧一克氢,就可以产生一千五百亿卡的能量。它相当于燃烧150吨煤。太阳为了维持目前发射的总能量,每秒钟要有六亿五千七百万吨的氢聚合为氦。听起来,这是一个很大的数字,但是对于太阳来说却是微不足道的,因为太阳的质量实在太大了,比地球的质量要大33万多倍。而且太阳物质的化学组成和地球的很不一样,绝大部分正是太阳进行热核反应所需要的氢。氢占太阳质量的四分之三以上。其次是氢燃烧后生成的氦,占五分之一左右。再其次才是几十种其他的微量元素。因此,如果太阳按目前的速度燃烧氢,那么还足够燃烧五百多亿年呢! 人们在弄清楚了太阳的能量是怎样产生的以后,自然就联想到能不能把太阳上的这种产生能量的方式搬到地球上来呢?人们通过对原子和原子核的大量研究,终于利用热核反应的道理,制造出和太阳产生能量的方式一样的氢弹。氢弹的威力比原子弹还要大得多。不过,目前人们还做不到把氢弹的能量很好地控制起来使用。如果有朝一日能够实现可以控制的稳定的热核反应,那么大量的海水中的氢就可以作为取之不尽的燃料。那时候,地球上再也用不着为能源问题发愁了。这样的设想并不是幻想,目前世界各国的科学家,包括我国的科学家在内,正在为实现这一宏伟目标进行着不懈的努力,并且已经取得了一些进展。 关于太阳的巨大能量是怎么产生的,我们已经简单说明了。有人也许会联想到太阳将来会怎么样呢?太阳和天上的所有恒星一样,也是一颗星球。任何一颗星球都有它的生、老、死亡的过程。据天文学家研究,太阳从诞生到现在,已经经过了大约50亿年,太阳的整个寿命大约是100亿年。所以,目前的太阳可以说正处在它的壮年期。壮年期的太阳就是依靠燃烧氢的热核反应来维持它的生命的。我们刚才讲到,太阳把全部氢烧光,太阳就会发生突变。太阳核心的温度会逐步升高,最后太阳会发生突然性地膨胀。那时候,地球表面上的温度会大大提高,可能要超过一千度以上。在这样的高温下,河流会晒干,生物会被晒焦,情况严重的话,膨胀的太阳甚至会把整个地球吞掉。不过,请你不要担心,这幅可怕的情景是在20亿年以后才会发生的。到那时,人类的聪明智慧也许能用宇宙飞船把大家送到更适宜生存的星球上去了。
⑵ 太阳是地球上所有能源的供给者对吗
不对。
太阳是地球上主要的供给能源。风能、水能、煤炭等化石燃料等很多能源都是回太阳能转化而来。生态系统中的能量来源也绝大多数来源于太阳能。太答阳能使地球长期保持着低熵状态。没有太阳能,就没有大气活动海洋活动,生态系统就会崩溃,地球就会变成死星。
但除此之外,还有潮汐能(地月、地日之间引力作用),地热能(放射性元素衰变),核能(人工控制的核裂变)等都并非来源于太阳能。生态系统中的硫细菌,硝化细菌等,他们利用了化学能、但这化学能并不一定来源于太阳能。
⑶ 太阳内部到底含有多少能量
太阳质量是地球的33万倍,致使太阳能量大约是:(33万/2)的立方,即大约是0点3亿亿个地球产生版的能量。为权什么除2?因为太阳表面到太阳中心,万有引力是规律的递增,致使取太阳半径的中点,所以除2。立方是考虑球的体积公式。上述可能非常不对,希望抛砖引玉引出专家或高手给予砍正。另外太阳能量是一种动态的,类似循环流水的能量。因为太阳能量是靠大约200亿公里太阳系磁场的作用力不断转换、不断循环,或者反过来说不断循环、不断转换,不管转换和循环谁在先,都是说太阳是地球的近0点3亿亿倍。
⑷ 太阳有多少能量
太阳是个巨大炽热的气体星球,它源源不断地以电磁波的形式向宇宙空间放射能量。而到达我们地球的这种能量约相当于太阳总辐射量的20亿分之一,太阳每分钟向地球输送的能量,大约相当于燃烧4亿吨烟煤产生的热量。炽热的太阳,其中心温度高达1500万℃,压力也极大,有2
500亿个帕。在这样高温、高压条件下,产生核聚变反应,即4个氢原子核聚变为1个氦原子核。在这个核聚变过程中,太阳要损耗一些质量而释放出大量的能量。使太阳发光的就是这种能量。太阳每秒钟由于核聚变而损耗的质量,大约为400万吨。按照这样的消耗速度,太阳在过去的50亿年的漫长时间中,只消耗了0.03%的质量。据天文学家测算,太阳的寿命(即稳定时期)可达100多亿年,目前它正处于稳定而旺盛的中年时期。太阳上1克氢转变成氦时,放出的能量相当于燃烧15吨汽油,而太阳每秒钟则有5亿吨的氢转变成氦。太阳上的氢占总重量的42%,太阳上现在还有多少氢呢?还有1000亿亿亿吨,它还可以“燃烧”100多亿年。那么,太阳里的氢全部“烧完”之后,太阳是否就“熄灭”了呢?不是的。科学家认为,当太阳里的氢“烧完”以后,太阳就开始收缩,温度又重新升高到约一亿度,这时便由3个氦原子转化成1个碳原子的热核反应,向宇宙空间散发大量的热,这个过程估计也有几十亿年。接着便是氧开始核反应,最后是内部物质转化为铁,这时便进入老年期的白矮星阶段。最后才进到“死到临头”的临终期,以至走向消亡。
⑸ 太阳到底有多少能量
太阳能量探源
中国太阳能网 Date:2002-11-19 Hits:590
扣开太阳之门 太阳,光焰夺目,温暖着人间。从古到今,太阳都以它巨大的光和热哺育着地球,从不间断。地球上的一切能量几乎都是直接或间接来源于太阳。例如,生物的生长,气候的变化,江河湖海的出现,煤和石油的形成……,哪一样也离不开太阳。可以说,没有太阳,就没有地球,也就没有人类。 太阳发出的总能量是大得惊人的。有人测量了地面上单位时间内来自太阳的能量。据测量,一个平方厘米的面积,在垂直于太阳光线的情况下,每一分钟接收到的太阳能量大约是1.96卡。换句话说,如果放上一立方厘米的水,让太阳光垂直照射,那么每过一分钟水的温度会升高1.96度,也就是接近两度。这个每平方厘米每分钟1.96卡,就叫作“太阳常数”。 有了这个准确的“太阳常数”,我们就可以计算太阳发出的总能量了。我们知道,地球同太阳的距离大约是一亿五千万公里。1.96卡这个数是在离太阳一亿五千万公里外的地球上测到的。所以,只要把1.96卡乘上以一亿五千万公里为半径的球的面积,就可以得出太阳发出的全部能量。这个数值是每分钟发出五千五百亿亿亿卡的能量,这个能量究竟有多大呢?我们可以打一个比方:如果从地球到太阳之间,架上一座三公里宽、三公里厚的冰桥,那么,太阳只要一秒种的功夫发出的能量,就可以把这个一亿五千万公里长的冰桥全部化成水,再过八秒钟,就可以把它全部化成蒸汽。 太阳尽管发稣饷淳薮蟮哪芰浚
⑹ 太阳每小时辐射的能量有多少
太阳来是一个炽热的源气态球体,没有固体的星体或核心。由于太阳内部持续进行着氢聚合成氦的核聚变反应,所以不断地释放出巨大的能量,并以辐射和对流的方式由核心向表面传递热量,其氢的储量足够维持100亿年太阳每小时辐射到地球的能量约为18万兆瓦,相当于燃烧90兆吨优质煤的热量;太阳能是取之不尽,用之不竭的且无污染的能源。
⑺ 关于太阳能源有哪些说法
光辉灿烂的太阳,一刻不停地发射着极大的能量。太阳辐射的总额是3.810^26焦耳/秒,或1.2110^34焦耳/年。太阳的寿命长达几十亿年,在它的“一生”中要贡献出何等浩大的能量啊!1克优质煤完全烧掉,只能放出8.36千焦的热。如果整个太阳是一大团煤球,它按目前的功率发射能量,那么不到1500年,太阳就烧得精光了。太阳的能量是如何产生的?这是太阳物理学的一个重大问题。
太阳能源探索经历了一个漫长的途程。曾经提出过流星学说,即大量流星坠落到太阳上,由摩擦生热而燃烧。但是计算表明,这样得到的能量太少了。这个说法很早已被扬弃。后来又有人提出收缩学说,即太阳不断在缩小,位能减少,热能增加。假定太阳本来至少有现在太阳系那样大,那么由收缩而释放能量,顶多只能维持5千万年。这比起由地质和古生物探索得出的地球年龄还小100倍。此外,用天然放射性来说明太阳能源,也以失败而告终。
一直到相对论问世后,这一难题才得到比较可靠的解决。根据相对理论,通过原子核反应,质量可能转化为能量。按照爱因斯坦的公式:能量E=mc2,m表示质量,c表示光速。由此公式不难算出,一克质量可以变成910^13焦耳的能量,这相当于1万吨煤全部燃烧所放出的热量。既然太阳是一个拥有210^33克质量的庞然大物,它可以算是取之难尽,用之不竭的能源了。
⑻ 太阳的能量究竟有多少
利用太阳常来数的数值(1367 W/m^2),源我们可以很方便地计算出太阳的总能量。这个总能量大约是每分钟2.273×10^28焦耳。这相当于太阳每秒完全燃烧一亿亿吨煤炭产生的热量的总和。
太阳每年送给地球的能量相当于100亿亿度电的能量,但这只是太阳总能量的22亿分之一。
⑼ 太阳的能量有多大
体积是地球的130万倍,太阳系的中心天体。银河系的一颗普通恒星。与地球平均距离14960万千米,直径139万千米,平均密度1.409克/厘米3,质量1.989×10^33克,表面温度5770开,中心温度1500万开。由里向外分别为太阳核反应区、太阳对流层、太阳大气层。其中心区不停地进行热核反应,所产生的能量以辐射方式向宇宙空间发射。其中二十二亿分之一的能量辐射到地球,成为地球上光和热的主要来源。 详解: 太阳(Sun)是一颗普通的恒星,目前在赫-罗图上度过了主序生涯的一半左右。它是一个质量为1989.1亿亿亿吨(约为地球质量的33万倍)、直径139.2万km(约为地球直径的109倍)的热气体(严格说是等离子体)球。其平均密度为水的1.4倍,但这一平均密度隐含着很宽的密度范围,从超高密的核心到稀薄的外层。 作为一颗恒星太阳,其总体外观性质是,光度为383亿亿亿瓦,绝对星等为4.8,他是一颗黄色G2型矮星,有效温度等于开氏5800度。太阳与在轨道上绕它公转的地球的平均距离为149597870km(499.005光秒或1天文单位)。按质量计,它的物质构成是71%的氢、26%的氦和少量重元素。太阳圆面在天空的角直径为32角分,与从地球所见的月球的角直径很接近,是一个奇妙的巧合(太阳直径约为月球的400倍而离我们的距离恰是地月距离的400倍),使日食看起来特别壮观。由于太阳比其他恒星离我们近得多,其视星等达到-26.8,成为地球上看到最明亮的天体。太阳每25.4天自转一周(平均周期;赤道比高纬度自转得快),每2亿年绕银河系中心公转一周。太阳因自转而呈轻微扁平状,与完美球形相差0.001%,相当于赤道半径与极半径相差6km(地球这一差值为21km,月球为9km,木星9000km,土星5500km)。差异虽然很小,但测量这一扁平性却很重要,因为任何稍大一点的扁平程度(哪怕是0.005%)将改变太阳引力对水星轨道的影响,而使根据水星近日点进动对广义相对论所做的检验成为不可信。 太阳基本物理参数 半径: 696295 千米. 质量: 1.989×10^30 千克 温度: 5800 ℃ (表面) 1560万℃ (核心) 总辐射功率: 3.83×10^26 焦耳/秒 平均密度: 1.409 克/立方厘米 日地平均距离: 1亿5千万 千米 年龄: 约50亿年 对于人类来说,光辉的太阳无疑是宇宙中最重要的天体。万物生长靠太阳,没有太阳,地球上就不可能有姿态万千的生命现象,当然也不会孕育出作为智能生物的人类。太阳给人们以光明和温暖,它带来了日夜和季节的轮回,左右着地球冷暖的变化,为地球生命提供了各种形式的能源。 在人类历史上,太阳一直是许多人顶礼膜拜的对象。中华民族的先民把自己的祖先炎帝尊为太阳神。而在古希腊神话中,太阳神则是宙斯(万神之王)的儿子。 太阳,这个既令人生畏又受人崇敬的星球,它究竟由什么物质所组成,它的内部结构又是怎样的呢? 其实,太阳只是一颗非常普通的恒星,在广袤浩瀚的繁星世界里,太阳的亮度、大小和物质密度都处于中等水平。只是因为它离地球最近,所以看上去是天空中最大最亮的天体。其它恒星离我们都非常遥远,即使是最近的恒星,也比太阳远27万倍,看上去只是一个闪烁的光点。 组成太阳的物质大多是些普通的气体,其中氢约占71%, 氦约占27%, 其它元素占2%。太阳从中心向外可分为核反应区、辐射区和对流区、太阳大气。太阳的大气层,像地球的大气层一样,可按不同的高度和不同的性质分成各个圈层,即光球、色球和日冕三层。我们平常看到的太阳表面,是太阳大气的最底层,温度约是6000摄氏度。它是不透明的,因此我们不能直接看见太阳内部的结构。但是,天文学家根据物理理论和对太阳表面各种现象的研究,建立了太阳内部结构和物理状态的模型。这一模型也已经被对于其他恒星的研究所证实,至少在大的方面,是可信的。 太阳的核心区域虽然很小,半径只是太阳半径的1/4,但却是太阳那巨大能量的真正源头。太阳核心的温度极高,达1500万℃,压力也极大,使得由氢聚变为氦的热核反应得以发生,从而释放出极大的能量。这些能量再通过辐射层和对流层中物质的传递,才得以传送到达太阳光球的底部,并通过光球向外辐射出去。 太阳光球就是我们平常所看到的太阳园面,通常所说的太阳半径也是指光球的半径。光球的表面是气态的,其平均密度只有水的几亿分之一,但由于它的厚度达500千米,所以光球是不透明的。光球层的大气中存在着激烈的活动,用望远镜可以看到光球表面有许多密密麻麻的斑点状结构,很象一颗颗米粒,称之为米粒组织。它们极不稳定,一般持续时间仅为5~10分钟,其温度要比光球的平均温度高出300~400℃。目前认为这种米粒组织是光球下面气体的剧烈对流造成的现象。 光球表面另一种著名的活动现象便是太阳黑子。黑子是光球层上的巨大气流旋涡,大多呈现近椭圆形,在明亮的光球背景反衬下显得比较暗黑,但实际上它们的温度高达4000℃左右,倘若能把黑子单独取出,一个大黑子便可以发出相当于满月的光芒。日面上黑子出现的情况不断变化,这种变化反映了太阳辐射能量的变化。太阳黑子的变化存在复杂的周期现象,平均活动周期为11.2年。
⑽ 太阳能量太阳的能量究竟有多大
提供以下数据,有助于解答问题。
太阳辐射到地球大气层的能量仅内为其总辐射能量的22亿分之一,高达容173,000TW,也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量就相当于500万吨煤,每秒照射到地球的能量则为499,400,00,000焦。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能都是来源于太阳;即使是地球上的化石燃料(如煤、石油、天然气等)从根本上说也是远古以来贮存下来的太阳能,所以广义的太阳能所包括的范围非常大,狭义的太阳能则限于太阳辐射能的光热、光电和光化学的直接转换。