來源:百度文庫 2010-08-20 14:49:57
第九章光的反射和折射·視覺 9.2日光發(fā)動(dòng)機(jī)和日光加熱器
有一種極引人的想法,利用日光能來燒熱蒸汽機(jī)的鍋爐。讓我們先來做一個(gè)不太復(fù)雜的計(jì)算。地球上每一平方厘米的表面,在大氣界限以外受到太陽光線的直射,每分鐘接受到的日光能,是能精確地測(cè)量出來的。這個(gè)數(shù)量顯然是不變的,所以把它叫做“太陽常數(shù)”。太陽常數(shù)的數(shù)值,就整數(shù)來說,是每分鐘每平方厘米2小卡。太陽經(jīng)常不斷地給地球送來的這份熱量,并不能完全到達(dá)地球表面:大約有半個(gè)小卡要被大氣吸收掉。直曬在日光下的地球表面,每平方厘米每分鐘里接受的熱量,可以算它1.4小卡的熱量。改用平方米來說,就是每分鐘14,000小卡,或每分鐘14大卡,也就是每秒鐘大約四分之一大卡。我們知道,一大卡的熱完全變成機(jī)械工作的時(shí)候,可以產(chǎn)生427公斤米的功。因此,豎直地射在一平方米地面上的日光,大約可以供給
要太陽的輻射能完成這么多的功,必須在最有利的條件下陽光得豎直地射在地面上,并且得百分之百變成功?墒悄壳耙呀(jīng)實(shí)現(xiàn)了的那些直接利用日光能做動(dòng)力的嘗試,離這種理想的條件還很遠(yuǎn)。它們的效率都不超過5——6%。只是在最近才有幾種最有效的日光發(fā)動(dòng)機(jī),效率達(dá)到了15%。
利用太陽的輻射能來做機(jī)械工作比較難,但是利用它來產(chǎn)生熱卻比較容易。如太陽能熱水器,是目前使用最普遍和成效最好的一種太陽能裝置,它可以為家庭、工廠或浴室、旅館等公共場(chǎng)所提供洗澡、洗衣、炊事等用途的熱水,水溫在夏季一般能達(dá)到攝氏50——60度。這種裝置構(gòu)造簡(jiǎn)單,成本不高,在北緯45度到南緯45度之間的城鄉(xiāng)地區(qū)最適用,因?yàn)檫@個(gè)地區(qū)里每年大約有2000小時(shí)以上的日照時(shí)間,F(xiàn)在全世界至少有幾百萬臺(tái)太陽能熱水器在工作。
還有利用太陽能來蒸煮食物的太陽灶,利用太陽能來干燥農(nóng)副產(chǎn)品的太陽能干燥器,在廣大農(nóng)村地區(qū)、特別在燃料缺乏的地區(qū),也很有發(fā)展前途。
在有些干旱的沿;蚝u地區(qū)和一些內(nèi)陸咸水地區(qū),還利用太陽能蒸餾器來制取淡水。
另外,在某些現(xiàn)代化的建筑設(shè)計(jì)中,正在考慮利用太陽能供建筑采暖或空氣調(diào)節(jié)。
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