Question

太陽每秒鐘向地球輻射的總能量，據《科學．美國人》雜志1971年7月刊登的“地球的能量資源”一文中提供了如此5項數據（詳見表格），其中前2項沒有被地球利用，請選用表格中數據計算：

以直接反射方式離開地球 52000×109千焦/秒

以熱能方式離開地球 81000×109千焦/秒

用于水循環于 40000×109千焦/秒

用于大氣流動 370×109千焦/秒

用于光合作用 40×109千焦/秒

（1）地球對太陽輻射能的利用率約為______%
（2）因光合作用，每分鐘有______千焦的太陽輻射能轉化為化學能．

Answer 1

【答案】分析：離開地球的能量屬于額外功，用于水、大氣和光合作用的能量屬于有用功，兩者之和屬于總功．根據機械效率的公式，進行計算．
解答：解：（1）以1s作為單位
額外功W_額=52000×10⁹KJ+81000×10⁹KJ=133000×10⁹KJ
有用功W_有=40000×10⁹KJ+370×10⁹KJ+40×10⁹KJ=40410×10⁹KJ
W_總=W_有+W_額=40410×10⁹KJ+133000×10⁹KJ=173410×10⁹KJ
地球對太陽輻射能的利用率η=×100%=×100%=23.3%
（2）1min=60s
太陽輻射能轉化為化學能W=40×10⁹KJ×60s=2400×10⁹KJ=2.4×10¹²KJ
故答案為：
（1）23.3%
（2）2.4×10¹²
點評：本題考查學生對總功、有用功和額外功的分析判斷能力和計算能力．