这方面的资料不是很多,可以定性的算一下.太阳距地球的距离是1.5亿千米,在地球大气层表面单位时间测量的太阳能量为1368瓦/平方米.通过单位面积的功率×总面积(4πR^2),可以求得太阳单位时间内(每秒)发射的能量为4*10^25焦耳.
地球消耗的能量以单位人口消耗能量×总人口来计算.以我国为例,2009年全国耗电量28248亿千瓦时,相当于每人每天消耗消耗2×10^7焦耳电能.中国日耗石油四百七十万桶,一顿油8桶,汽油的燃烧值为4.7×10^7J/kg, 可以求得我国每人每天消耗汽油的能量为 2*10^7焦耳汽油.由于目前世界主要以电能和汽油为主要,电能是靠煤炭来的,发电过程中煤炭的燃烧效率是50%,这样算下来我国人口平均每人每天消耗的能量约等于6×10^7焦耳.由于我国目前是一个先进的发展中国家,人均能耗低于发达国家又高于落后的发展中国家,这样我国的人均能耗可以代表世界范围内的人均能耗.用每人每天的能耗乘以世界总人口(60亿),得到地球每天消耗的能量为3.6×10^17焦耳.再加上一些其他微小的能耗,则地球每天消耗的能量约为4×10^17焦耳.
以这个速度,地球一年消耗的能量为1.5×10^20焦耳.这个速度下来,地球一个世纪消耗的能量为1.5×10^22焦耳.可以看出,太阳一秒发射的能量比地球一个世纪消耗的能量都要多.用太阳一秒的能量除以地球一个世纪的能量,得到的倍数是2700,即太阳一秒发射的能量够地球使用2700个世纪!由于地球距离太阳的距离太大,地球所接受的太阳能量太少,使得这么多的太阳能量得不到利用.如果能够有效利用这部分能量,地球何愁资源枯竭!
太阳每秒钟释放的能量足够人类使用多少年?
太阳距地球的距离是1.5亿千米,在地球大气层表面单位时间测量的太阳能量为1368瓦/平方米。通过单位面积的功率×总面积(4πR^2),可以求得太阳单位时间内(每秒)发射的能量为4*10^25焦耳。
太阳每秒钟向外辐射约28600亿亿兆瓦的能量,2007年世界一次能源消费总量为111亿吨油当量地球每年经光合作用产生的生物质有2200亿吨,其中蕴含的能量相当于全世界能源消耗总量的10倍,但目前的利用率不到3%。
太阳是人类能源之母。尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一.但已高达173.000TW.也就是说太阳每秒钟照射到地球上的能量相当于500万t煤产生的能量。
地球每秒接收的太阳能量相当于3367颗“小男孩”核弹的威力。
扩展资料:
原理
太阳能是太阳内部或者表面的黑子连续不断的核聚变反应过程产生的能量。地球轨道上的平均太阳辐射强度为1367w/㎡。地球赤道的周长为40000km,从而可计算出,地球获得能量173000TW。
在海平面上的标准峰值强度为1kw/m2,地球表面某一点24h的年平均辐射强度为0.20kw/㎡,相当于有102000TW 的能量,人类依赖这些能量维持生存,其中包括所有其他形式的可再生能源(地热能资源除外)。
虽然太阳能资源总量相当于现在人类所利用的能源的一万多倍,但太阳能的能量密度低,而且它因地而异,因时而变,这是开发利用太阳能面临的主要问题。太阳能的这些特点会使它在整个综合能源体系中的作用受到一定的限制。
尽管太阳辐射到地球大气层的能量仅为其总辐射能量的22亿分之一,但已高达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。地球上的风能、水能、海洋温差能、波浪能和生物质能以及部分潮汐能都是来源于太阳;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。
太阳能既是一次能源,又是可再生能源。它资源丰富,既可免费使用,又无需运输,对环境无任何污染。为人类创造了一种新的生活形态,使社会及人类进入一个节约能源减少污染的时代。
根据各地接受太阳总辐射量的多少,可将全国划分为三类地区。
一类地区
为我国太阳能资源最丰富的地区,年太阳辐射总量6680~8400 MJ/㎡,相当于日辐射量5.1~6.4KWh/㎡。
这些地区包括宁夏北部、甘肃北部、新疆东部、青海西部和西藏西部等地。尤以西藏西部最为丰富,最高达2333 KWh/㎡(日辐射量6.4KWh/㎡),居世界第二位,仅次于撒哈拉大沙漠。
二类地区
为我国太阳能资源较丰富地区,年太阳辐射总量为5850-6680 MJ/m2,相当于日辐射量4.5~5.1KWh/㎡。这些地区包括河北西北部、山西北部、内蒙古南部、宁夏南部、甘肃中部、青海东部、西藏东南部和新疆南部等地。
三类地区
为我国太阳能资源中等类型地区,年太阳辐射总量为5000-5850 MJ/m2,相当于日辐射量3.8~4.5KWh/㎡。主要包括山东、河南、河北东南部、山西南部、新疆北部、吉林、辽宁、云南、陕西北部、甘肃东南部、广东南部、福建南部、苏北、皖北、台湾西南部等地。
参考资料来源:百度百科--地球
参考资料来源:百度百科--太阳热能
太阳内部通过核聚变反应释放大量能量,据估计,太阳每秒释放大约380亿亿亿焦耳能量,相当于人类当前生产力水平数十万年消耗的能量,但是只有22亿分之一能辐射到地球。
太阳是地球生命的能量之源,人类使用的绝大部分能量,究其根源都来自于太阳,比如化石燃料是古生物通过光合作用固定下来的能量,水力发电是太阳能蒸发雨水,使雨水获得重力势能。
根据恒星演化模型的推断,我们太阳已经有45.7亿年的历史,化学反应肯定是无法维持这么长时间的能量输出,在太阳内部,主要进行着氢元素向氦元素的聚变,从而释放大量能量。
据估计,太阳每秒释放3.8*10^26焦耳能量,质能转换对应的质量亏损为400万吨,而人类现阶段每年消耗的能量大约是5*10^20焦耳,也就是说太阳每秒释放的能量足足够人类使用70多万年。
但是这些能量只有极小部分能传播到地球,地球轨道半径1.5亿公里,地球平均直径12756公里,计算下来的话,大约只有22亿分之一的太阳能量传到地球。
太阳常数大约是1360W/m^2,也就是说在地球轨道上,垂直太阳光的能量功率,大约是每平方米1360瓦特,由于地球是圆形的,所以不同地方的太阳夹角不一样,接收到的太阳光能量密度也不一样。
目前人类文明等级大约是0.7的水平,还无法完全利用地球自身的全部能量,根据文明等级的划分,当达到Ⅱ型文明时,我们就可以制造戴森球来获取太阳辐射的所有能量。
然而在我们银河系中,拥有近2000亿颗恒星,可观测宇宙中的星系超过1万个,我们整个宇宙的恒星远比沙滩上的沙粒数还多,可以说宇宙中的能量是取之不尽、用之不竭的,但是我们人类太渺小,现阶段根本没有能力开发外星球的能源。
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