(1)太阳辐射到地球的太阳能总功率$P = 1.7×10^{17}\, \mathrm{W},$47%穿过大气层到达地球表面,则到达地球表面的功率$P_{表}=1.7×10^{17}\, \mathrm{W}×47\% = 0.799×10^{17}\, \mathrm{W}。$
1h的时间$t = 3600\, \mathrm{s},$根据$W = Pt,$可得太阳每小时辐射到地球表面的太阳能:
$W = P_{表}t=0.799×10^{17}\, \mathrm{W}×3600\, \mathrm{s}\approx2.88×10^{20}\, \mathrm{J}。$
(2)无烟煤的热值$q = 3.4×10^{7}\, \mathrm{J/kg},$由$Q_{放}=mq$可得,无烟煤的质量:
$m_{煤}=\frac{W}{q}=\frac{2.88×10^{20}\, \mathrm{J}}{3.4×10^{7}\, \mathrm{J/kg}}\approx8.47×10^{12}\, \mathrm{kg} = 8.47×10^{9}\, \mathrm{t}。$
(3)$Q_{吸}=cm\Delta t,$$m = \frac{Q_{吸}}{c\Delta t},$$Q_{吸}=W = 2.88×10^{20}\, \mathrm{J},$$c = 4.2×10^{3}\, \mathrm{J/(kg·°C)},$$\Delta t = 100°C - 10°C = 90°C。$
则水的质量:
$m_{水}=\frac{W}{c\Delta t}=\frac{2.88×10^{20}\, \mathrm{J}}{4.2×10^{3}\, \mathrm{J/(kg·°C)}×90°C}\approx7.62×10^{14}\, \mathrm{kg} = 7.62×10^{11}\, \mathrm{t}。$