Strona na telefon

124. Energia S這鎍a - zadania

S這鎍e od oko這 5 miliard闚 lat emituje ogromne ilo軼i energii w formie promieniowania elektromagnetycznego i korpuskularnego.

Do powierzchni Ziemi dociera niezmiernie ma豉 cz窷 tej energii. Wystarczy這 to jednak do wytworzenia gigantycznych zapas闚 energii w formie paliw kopalnych i biomasy.

Energia S這鎍a

S這鎍e jest dla nas najwa積iejszym 廝鏚貫m energii. Cz瘰to nie zdajemy sobie sprawy z tego, 瞠 to w豉郾ie S這鎍e jest pierwotnym 廝鏚貫m energii wykorzystywanej na Ziemi. Jest tak w przypadku energii p造n帷ych w鏚, energii wiej帷ych wiatr闚, energii fal morskich, energii zmagazynowanej w biomasie, gazie ziemnym, ropie naftowej, w璕lu.

Bez S這鎍a nie by這by 篡cia na Ziemi, znane nam formy 篡cia ro郵innego i zwierz璚ego potrzebuj energii s這necznej do swego istnienia. Energia ta pobierana jest w formie bezpo鈔edniej i zakumulowanej w r騜nych substancjach.

Spis tre軼i

Energia S這鎍a. 1

Nat篹enie promieniowania S這鎍a. 1

Definicje mocy i nat篹enia promieniowania. 1

Jednostki energii, mocy i nat篹enia promieniowania. 2

Satelita na orbicie wok馧 Ziemi 2

Energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej 2

Ca趾owita energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej w ci庵u doby. 3

Energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej w ci庵u roku. 3

Energia emitowana przez S這鎍e. 3

Energia emitowana przez S這鎍e w ci庵u jednej sekundy. 3

Energia emitowana przez S這鎍e w ci庵u doby. 4

毒鏚這 energii s這necznej 4

Zu篡cie materii s這necznej. 4

Masa zu篡ta w ci庵u 篡cia S這鎍a. 5

Por闚nania z warunkami ziemskimi 5

Por闚nanie – energia wys豉na przez S這鎍e a zu篡cie benzyny. 5

Por闚nanie – potrzebny do spalenia tlen. 5

Por闚nanie – masa tlenu w atmosferze ziemskiej 5
Nat篹enie promieniowania S這鎍a
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Definicje mocy i nat篹enia promieniowania

Moc (鈔edni) emitowan przez 廝鏚這 okre郵amy jako iloraz energii emitowanej przez 廝鏚這 i czasu tej emisji.

Moc chwilowa to moc 鈔ednia w coraz kr鏒szych przedzia豉ch czasu czyli granica ilorazu emitowanej energii przez czas emisji, gdy przedzia czasu emisji zmniejsza si do zera.

Powr鏒 na pocz徠ek strony
Jednostki energii, mocy i nat篹enia promieniowania

Jednostki energii promieniowania to takie same jednostki jak dla pracy mechanicznej, pracy pr康u elektrycznego czy energii mechanicznej czyli d簑l i jego podwielokrotno軼i oraz wielokrotno軼i.

Podobnie jest z jednostkami mocy – jednostka mocy promieniowania s waty i jednostki od niego pochodne.

Jednostk nat篹enia promieniowania jest wat na metr kwadratowy i jednostki pochodne.

W praktycznym u篡ciu s stosowane jednostki spoza uk豉du SI – zamiast d簑li i jego wielokrotno軼i u篡wane s kilowatogodziny i jednostki wynikaj帷e z ich zastosowania.

Jedna kilowatogodzina to praca wykonana przez urz康zenie pracuj帷e z moc jednego kilowata przez godzin. Oznacza to, 瞠 1 kilowatogodzina r闚na jest 3 miliony 600 tysi璚y d簑li.

Powr鏒 na pocz徠ek strony
Satelita na orbicie wok馧 Ziemi

Wok馧 Ziemi kr捫y satelita z bateriami ogniw s這necznych.

Do satelity dociera promieniowanie s這neczne o nat篹eniu 1350 wat闚 na metr kwadratowy.

Jaka energia dociera do baterii s這necznych w ci庵u 1 minuty, je郵i ich powierzchnia wynosi 30 metr闚 kwadratowych?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- powierzchnia baterii S.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej

Jaka energia s這neczna dociera w ci庵u sekundy do powierzchni r闚nej przekrojowi kuli ziemskiej?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- promie kuli ziemskiej R.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Ca趾owita energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej w ci庵u doby.

Jaka energia dociera do tarczy Ziemi w ci庵u doby?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- promie kuli ziemskiej R.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Energia docieraj帷a do atmosfery ziemskiej w ci庵u roku

Jaka energia dociera do tarczy Ziemi w ci庵u roku?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- promie kuli ziemskiej R.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Energia emitowana przez S這鎍e

S這鎍e emituje promieniowanie w wielu zakresach. Mo積a S這鎍e przybli篡 z du膨 dok豉dno軼i do cia豉 doskonale czarnego (doskona貫go promiennika). Ka盥e promieniowanie niesie energi. Najwi璚ej energii ze S這鎍a dociera na Ziemi w postaci promieniowania nazywanego 鈍iat貫m widzialnym i niewidzialnym. 安iat貫m niewidzialnym jest promieniowanie podczerwone nazywane inaczej promieniowaniem cieplnym (odczuwamy je jako ciep這, chocia nie widzimy w tym zakresie.
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Energia emitowana przez S這鎍e w ci庵u jednej sekundy

Jak energi emituje S這鎍e w ci庵u sekundy?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- promie orbity Ziemi R w ruchu wok馧 S這鎍a.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Energia emitowana przez S這鎍e w ci庵u doby

Jak energi emituje S這鎍e w ci庵u doby?

Dane:

- sta豉 s這neczna k,

- czas t,

- promie orbity Ziemi R w ruchu wok馧 S這鎍a.

Szukane

Energia E = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
毒鏚這 energii s這necznej

Energia emitowana przez S這鎍e w postaci promieniowania powstaje w trakcie reakcji termoj康rowych – syntezy j康er helu z j康er wodoru (proton闚). W trakcie w璠r闚ki przez S這鎍e pierwotne promieniowanie gamma ulega przekszta販eniu i z powierzchni S這鎍a emitowane jest przede wszystkim promieniowanie w zakresie widzialnym.

W trakcie reakcji termoj康rowych cz窷 materii wyst瘼uj帷ej w postaci masy przekszta販a si w energi zgodnie ze wzorem Alberta Einsteina – zmiana energii r闚na jest iloczynowi zmiany masy i kwadratu pr璠ko軼i 鈍iat豉 w pr騜ni.

Jaka masa S這鎍a ulega przekszta販eniu w energi w ci庵u sekundy? Skorzystamy z wcze郾iej otrzymanych wynik闚.

Dane:

* pr璠ko嗆 鈍iat豉 c,
* energia emitowana przez S這鎍e w ci庵u sekundy E.

Szukane

Masa przekszta販ona w energi promienist m = ?
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Zu篡cie materii s這necznej.

Ogromna ilo嗆 masy ulega przekszta販eniu w energi. Jaka jest to cz窷 masy S這鎍a?

Dane:

masa S這鎍a M,

masa ulegaj帷a przekszta販eniu w energi w ci庵u sekundy m.

Szukane:

U豉mek masy S這鎍a
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Masa zu篡ta w ci庵u 篡cia S這鎍a

Wiek S這鎍a ocenia si na oko這 5 miliard闚 lat. Oszacuj jaka cz窷 masy S這鎍a uleg豉 przemianie w promieniowanie (zu篡豉 si na energi promienist).
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Por闚nania z warunkami ziemskimi

Otrzymane liczby niewiele powiedz je郵i nie por闚namy ich z warunkami na Ziemi. Podstawowym ziemskim paliwem jest benzyna otrzymywana z ropy naftowej. Do otrzymania energii cieplnej z benzyny trzeba ja spali. W procesie tym wyst瘼uje wi璚 jeszcze tlen. Ka盥y to wie. Jakie ilo軼i wchodzi造by w gr, gdyby energi s這neczn trzeba by這 zast徙i energi otrzymywan z benzyny.

W naszych obliczeniach nie uwzgl璠niamy wielu wa積ych fakt闚, np. tego 瞠 bez S這鎍a (jego energii) nie by這by na Ziemi wolnego tlenu i ropy naftowej.
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Por闚nanie – energia wys豉na przez S這鎍e a zu篡cie benzyny

W wyniku spalenia (utlenienia) z jednego kilograma benzyny uzyskuje si oko這 44 milion闚 d簑li energii. Oblicz ile trzeba spali benzyny, 瞠by uzyska energi wys豉n przez S這鎍e w ci庵u jednej sekundy.
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Por闚nanie – potrzebny do spalenia tlen

Do spalenia 1 kilograma benzyny trzeba oko這 3,6 kg tlenu. Oblicz jaka ilo嗆 tlenu jest potrzebna do spalenia benzyny daj帷ej energi tak, jaka wyemitowana jest przez S這鎍e w ci庵u jednej sekundy.
Powr鏒 na pocz徠ek strony
Por闚nanie – masa tlenu w atmosferze ziemskiej

Masa atmosfery ziemskiej r闚na jest oko這 5 miliard闚 miliard闚 kilogram闚. Tlen stanowi oko這 21% masy atmosfery ziemskiej. Oszacuj mas tlenu w atmosferze ziemskiej. Zaproponuj por闚nanie liczb otrzymanych w ostatnich dwu zadaniach.


Fizyka, Notatki z lekcji cz窷 2 (grawitacja, elektrostatyka, pr康 elektryczny sta造, elektromagnetyzm)

LICEUM OG粌NOKSZTAz。E fizyka, notatki z lekcji cze嗆 2 (grawitacja, elektrostatyka, pr康 elektryczny sta造, elektromagnetyzm)
Janusz Kopecki























Fizyka, Notatki z lekcji cz窷 2 (grawitacja, elektrostatyka, pr康 elektryczny sta造, elektromagnetyzm)

LICEUM OG粌NOKSZTAz。E fizyka, notatki z lekcji czesc 2 (grawitacja, elektrostatyka, prad elektryczny staly, elektromagnetyzm)
Janusz Kopecki

Pomoc z matematyki

Rozwi您ane zadania i przyk豉dy z matematyki


Pomoc z historii

Co by這 powodem olbrzymiego rozkwitu Grecji?