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如月之恒,如日之升。”这是《诗经•小雅》中的诗句,从先秦到明清,我们都不乏对太阳的关注。太阳作为一个恒星,在宇宙中显得太过普通,但是对于地球来说,却是无可替代的。已知地球半径为RE,日地距离为L,太阳半径为RS,太阳质量为MS并且质量分布均匀,忽略太阳自转。单位时间内垂直射入地球单位面积上的能量PE称为太阳常数。
(1)求太阳单位时间内向外辐射的总能量PT;(考查情景建构)
(2)实验发现,单位时间内从物体表面单位面积上发射的总能量与其表面的温度的4次方成正比,比例系数为k,求太阳表面的温度TS;(考查新知学习)
(3)由于太阳内部无法直接观测,因此太阳内部信息的获得就只能诉诸于理论方法。一种估算太阳中心压强的方法是利用平衡法,万有引力让太阳有向中心收缩的趋势,而核反应产生的压强则有让太阳向外扩张的趋势,二者平衡时太阳达到稳态。现以距离太阳中心距离为r处选择一个厚度为Δr(Δr<<r)球层,球层内、外表面压强差为Δp,该球面所受万有引力仅仅与球面内的太阳质量有关,设太阳平均密度为ρ,万有引力常数为G,太阳半径为RS,太阳表面压强为0,试给出该模型下太阳中心压强pC的表达式。(考查信息读取、图像理解、公式演绎)

【答案】(1)太阳单位时间内向外辐射的总能量为
P
E
4
π
L
2

(2)太阳表面的温度为
P
E
L
2
k
R
2
S

(3)太阳中心压强pC的表达式为pc=
2
3
π
G
ρ
2
R
2
s
【解答】
【点评】
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发布:2024/4/20 14:35:0组卷:443引用:1难度:0.1
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