回答

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回答させていただきます…!

少し感覚的な書き方になってしまう点はご容赦ください…!

3つ重要な観点があります。
1.与えられている数値である太陽定数は地球の大気圏外のうち1m^2が1秒間に受ける太陽のエネルギーです
2.太陽はエネルギーを同じ分ずつ、360°全ての方向に向けて放出しています
(エネルギーを多めに出している方向や少なめに出している方向と言ったムラは無いということです)
3.エネルギーは遠くに行くほど広い範囲に散ってしまうため、ある1か所で得られるエネルギーの値は小さくなっています。しかし、散ってしまったエネルギーを全てかき集めて合計したら、太陽から出た時のエネルギーの値そのものになります。(エネルギーはどれほど遠くに行っても消えてしまうことはないため)

この3つの考え方を使うのがこの問題です。
図のように太陽を中心として地球までの距離(1.5×10^8 km)を半径とする、ものすごく大きい球面を考えます。太陽は四方八方にエネルギーが出ますが、この球面が受け取るエネルギーを全て足し合わせると太陽から出たときのエネルギーの値そのものになります。
また、地球の表面上での1m^2が1秒間に受けるエネルギーは分かっているため、
(太陽定数)×(球の表面積)=(太陽が放出した1秒間当たりのエネルギー)
という関係が成り立ちます。
kmになっている単位を全てmに直すことに注意して計算すると
1.4〔kW/m^2〕×4×3.14×(1.5×10^8×10^3〔m〕)^2=1.4×4×3.14×1.5×1.5×(10^11)^2=1.4×3.14×9×10^22=39.564×10^22≒4.0×10^23〔kW〕

よって、答えは4.0×10^23 kWとなります!

少しでもお役に立てれば幸いです…!

きき

長々とありがとうございますー!!!

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