太陽(yáng)能照射到地球上時(shí)，由于大氣層的反射和吸收等作用，只有約n=50%到達(dá)地面?，F(xiàn)測(cè)得在地球表面垂直太陽(yáng)光方向每平方米面積上接收到太陽(yáng)能的平均功率為P0=6.8×102W。已知地球到太陽(yáng)的距離r=1.5×1011m,真空的光速c=3×108m/s。
（1）求太陽(yáng)輻射能量的總功率P；
（2）為簡(jiǎn)單計(jì)算，認(rèn)為太陽(yáng)輻射頻率相同的電磁波，照射到地面時(shí)，全部被反射。求太陽(yáng)光垂直照射地面時(shí)產(chǎn)生的光壓（壓強(qiáng)）大小I；
太陽(yáng)內(nèi)部進(jìn)行著多種核聚變反應(yīng)過(guò)程，反應(yīng)過(guò)程可簡(jiǎn)化為：四個(gè)質(zhì)子聚變?yōu)橐粋€(gè)氦核，放出2個(gè)正電子和2個(gè)中微子（符號(hào)v），同時(shí)放出E0=24.7MeV的能量?？烧J(rèn)為太陽(yáng)輻射的能量完全來(lái)源于上述核反應(yīng)。太陽(yáng)的質(zhì)量為M=2.0×1030kg,質(zhì)子的質(zhì)量mH=1.67×10-27kg。
（3）寫出這個(gè)核聚變的反應(yīng)方程，并計(jì)算每次核聚變的質(zhì)量虧損；
（4）教材寫道“太陽(yáng)的核反應(yīng)還能維持幾十億年”。若認(rèn)為上述核反應(yīng)還能持續(xù)t=50億年=1.6×1017秒，在此過(guò)程中，太陽(yáng)的輻射功率不變。求這段時(shí)間內(nèi)，太陽(yáng)消耗的質(zhì)子數(shù)占太陽(yáng)目前質(zhì)子數(shù)的比例k,并求出具體數(shù)值（結(jié)果保留一位有效數(shù)字）。假設(shè)目前太陽(yáng)全部由質(zhì)子組成。
P
0
=
6
.
8
×
1
0
2
W
m
H
=
1
.
67
×
1
0
-
27
kg
【考點(diǎn)】愛因斯坦質(zhì)能方程的應(yīng)用；輕核的聚變及反應(yīng)條件．
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/16 8:0:10組卷：23引用：3難度：0.5
相似題
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1．兩個(gè)動(dòng)能均為0.59MeV的氘核對(duì)心正碰，聚變后生成氦3，同時(shí)放出一個(gè)中子。已知氘核的質(zhì)量為3.3426×10-27kg,氦3的質(zhì)量為5.0049×10-27kg,中子的質(zhì)量為1.6745×10-27kg,假設(shè)碰前的動(dòng)能和聚變中釋放出的核能都轉(zhuǎn)變成了氦3和中子的動(dòng)能。求：
（1）寫出上述核反應(yīng)方程；
（2）核反應(yīng)中釋放的核能（單位用MeV，保留三位有效數(shù)字）；
（3）核反應(yīng)中產(chǎn)生的氦3的動(dòng)能（單位用MeV）。發(fā)布：2024/11/11 8:0:1組卷：64引用：1難度：0.3 -
2．1932年，有人使動(dòng)能為0.5MeV的質(zhì)子與靜止的
Li核碰撞，發(fā)現(xiàn)有兩個(gè)同樣的新核產(chǎn)生，這個(gè)核反應(yīng)方程式為．實(shí)驗(yàn)中測(cè)得放出的那兩個(gè)新核的動(dòng)能之和為17.6MeV，已知上述反應(yīng)中放出的那種新核的質(zhì)量為6.6466×10-27kg,73H和11Li的質(zhì)量分別為1.6726×10-27kg和11.6505×10-27kg,則反應(yīng)中質(zhì)量虧損Δm=kg,按愛因斯坦質(zhì)能關(guān)系，相當(dāng)于放出MeV的能量，這個(gè)計(jì)算值與實(shí)驗(yàn)結(jié)果符合得很好，從而證實(shí)了愛因斯坦的質(zhì)能方程．73發(fā)布：2024/11/10 8:0:1組卷：24引用：1難度：0.7 -
3．兩個(gè)動(dòng)能均為0.35MeV的氘核對(duì)心正碰，聚變后生成氦3，同時(shí)放出一個(gè)中子。已知氘核的質(zhì)量為3.3426×10-27kg,氦3的質(zhì)量為5.0049×10-27kg,中子的質(zhì)量為1.6745×10-27kg.假設(shè)碰前的動(dòng)能和聚變中釋放出的核能都轉(zhuǎn)變成了氦3和中子的動(dòng)能。求：
（1）寫出上述核反應(yīng)方程；
（2）核反應(yīng)中釋放的核能（單位用MeV，保留三位有效數(shù)字）；
（3）核反應(yīng)中產(chǎn)生的氦3的動(dòng)能（單位用MeV）。發(fā)布：2024/11/11 8:0:1組卷：102引用：3難度：0.7
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