太阳每天散发出多少热量?
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发布时间：2022-04-29 15:00
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热心网友
时间：2023-10-13 14:54
阳
的
热
量
到目前为止,还无法准确的测算,只能是个粗略的估计
但是我知道——
太阳辐射到地球大气层表面的热量每分钟1平方厘米约8.23焦耳，而地球每分钟接受的太阳辐射热只有总量的22亿分之一。你自己粗略换算一下吧
热心网友
时间：2023-10-13 14:54
热心网友
时间：2023-10-13 14:55
热心网友
时间：2023-10-13 14:55
热心网友
时间：2023-10-13 14:56
太阳是一个直径约为1.4×106km的巨大灼热气体球，其质量是地球质量（6×1021t）的33.3万倍，占太阳系总质量的99.87％。但由于它的体积是地球的130万倍，所以平均密度只有水的1.41倍，大约和类木行星相似，相当于地球的1／4左右。
太阳表面的温度约为6000K（=5726℃），所以看起来呈橙*。中心部分温度推测可高达1.5×107K，密度达到水的160倍。在这种高温、高压条件下，组成3／4太阳物质的氢元素会失去外层电子，仅剩的内部原子核称为质子。质子在以极大速度运动时可以克服彼此间的静电斥力，发生猛烈的碰撞，由4个氢原子核聚变成为1个氦原子核。这种不断进行的热核反应，使太阳成为一所巨大的天然原子能工厂。
太阳内部发生的热核反应中，存在爱因斯坦在狭义相对论中指出的质量和能量转化关系，即著名的“E=mc2”公式。4个氢核在聚变前的总质量是4×1.0079=4.0316m0（m0原子质量单位，以碳原子的1／12为标准），而1个氦原子核的质量是4.0026m0，每次核聚变就亏损0.029m0的质量。由于真空中光的速度达到约3×105km／s，所以很少一点质量可转化为巨大的能量。根据推算，1克氢核聚变为氦核大约产生6281×108J（或1500×108cal）的热能，相当于燃烧15t石油或2700t煤所发出的能量。
（2）太阳辐射和质量损耗
由于太阳体积的巨大和热核反应频频发生，就能源源不断地以电磁波（含可见光、紫外线、红外线、无线电波、X射线和γ射线）的形式向四周放射能量，是整个太阳系光和热的主要源泉。
太阳辐射输出能量可以作如下计算：在日地平均距离（1.496×108km）处的地球大气顶界，垂直于太阳光线的1cm2面积上，每分钟接受的太阳辐射能量称为太阳常数，以热量单位表示为8.25J。
根据太阳常数乘以假设被太阳光垂直照射的半个地球圆面积，就可获得一分钟内太阳向地球辐射输送的能量，其值为π×（6.371×108）2cm2×8.25J／cm2·min=1.052×1015J，大约相当于燃烧4×108t烟煤产生的热量。一年中太阳给地球的热量累计相当于100×1016KW·h电，是目前全世界总发电量的几十万倍。
从太阳系整体角度看，地球吸收到的热量仅是太阳辐射总量中的很小一部分。我们采用以日地平均距离为半径的球面上，每分钟每平方厘米获得的太阳常数乘以整个球面积，其值为8.25J／cm2·min×4π×（1.496×1013）2cm2=2318cm×1028J／min=38.62×1025J／s，高出地球吸收到能量的11个数量级。
太阳在大量释放能量的过程中，每秒钟内由于核聚变而损耗的质量达到4×107t。由于目前太阳的热核反应状态已维持50亿年左右的历史，假定能量辐射率基本不变，累计损耗的质量可达6.305×1022t，也只不过是太阳全部质量1.989×1027t的0.03％。根据银河系内部不同演化阶段的恒星演化史推算，太阳现在仍处于壮年期，它的寿命估计可达到100亿年。所以从人类历史的时间尺度来看，太阳的热核反应和能量辐射是取之不尽的能量来源。
（3）太阳活动与黑子周期
太阳正处于由中心区氢核聚变而辐射巨大能量阶段，总辐射量变化不到1％。太阳表面的大气圈从里向外分为光球、色球和日冕三层，其中灼热的等离子气体密度很小（光球部分相当地球大气压力的百分之一，日冕部分仅为十亿分之一），直接受太阳磁场的支配处于局部的剧烈运动之中，称为太阳活动（solaractivity）。
太阳活动的最基本标志是日面光球上经常出没的“暗黑”斑点，即黑子（sunspot）。黑子其实也发光，只是因为温度比周围光球低1000℃左右，在明亮光球反衬下看起来呈暗黑色。黑子的直径可自2×103～3×103km至1.5×107km，中心部位凹陷约500km，一般认为它是太阳表面剧烈活动所激起的气旋涡。小的黑子仅存在数小时，大黑子群则可延续几个月。黑子在日面的移动可据以证明太阳也有自转，其赤道部分约25日自转一周。黑子分布范围主要集中于日面南、北纬5°～25°之间
