第九章光的反射和折射·視覺 9.2日光發(fā)動機和日光加熱器

　　有一種極引人的想法，利用日光能來燒熱蒸汽機的鍋爐。讓我們先來做一個不太復(fù)雜的計算。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，是能精確地測量出來的。這個數(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，并不能完全到達地球表面：大約有半個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械工作的時候，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。可是目前已經(jīng)實現(xiàn)了的那些直接利用日光能做動力的嘗試，離這種理想的條件還很遠。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)動機，效率達到了15％。

　　利用太陽的輻射能來做機械工作比較難，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、旅館等公共場所提供洗澡、洗衣、炊事等用途的熱水，水溫在夏季一般能達到攝氏50——60度。這種裝置構(gòu)造簡單，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，因為這個地區(qū)里每年大約有2000小時以上的日照時間。現(xiàn)在全世界至少有幾百萬臺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。

　　在有些干旱的沿海或海島地區(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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