Le Rayonnement Solaire Enseignement Scientifique Corrigé

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Une partie de la puissance solaire incidente est réfléchie par l'atmosphère et par la surface de la Terre et est donc renvoyée dans l'espace. Cette proportion réfléchie de la puissance solaire dépend de l'albédo terrestre moyen. L'albédo terrestre est défini comme la proportion d'énergie lumineuse réfléchie par la Terre par rapport à l'énergie lumineuse incidente. L'albédo terrestre moyen actuel (en considérant l'atmosphère et la surface terrestre) est de 0, 31. Le rayonnement solaire enseignement scientifique corrigé le. Ainsi, environ 30% de la puissance solaire atteignant la Terre (en haut de l'atmosphère) est réfléchie par l'atmosphère et la surface terrestre vers l'espace tandis que les 70% restants sont absorbés par l'atmosphère et la surface terrestre. Différentes valeurs de l'albédo en fonction du type de surface Les surfaces claires (neige, glace…) réfléchissant fortement le rayonnement solaire incident ont un albédo plus élevé que les surfaces sombres (eau de mer, continents recouverts de végétation…) qui sont moins réfléchissantes. Type de surface Albédo Forêt de feuillus 0, 15 à 0, 20 Mer 0, 05 à 0, 15 Cultures 0, 15 à 0, 25 Terre (albédo moyen actuel) 0, 31 Nuage 0, 5 à 0, 8 Glace 0, 60 Neige fraîche 0, 75 à 0, 90 Miroir 1 • L'atmosphère terrestre absorbe une faible proportion du rayonnement solaire incident, environ 20%.

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• Un corps est dit en équilibre radiatif avec le rayonnement qu'il reçoit s'il ne perd ni ne gagne d'énergie. Ainsi, l'équilibre radiatif de la Terre implique que la puissance reçue par la surface terrestre soit égale à la puissance émise par celle-ci. Ainsi, la puissance totale reçue par le sol (c'est-à-dire la puissance solaire absorbée par le sol, ajoutée à celle du rayonnement infrarouge absorbé par l'atmosphère par effet de serre et réémis vers le sol) est égale à la puissance terrestre émise sous forme de rayonnement infrarouge. Le rayonnement solaire enseignement scientifique corrigé en. La température terrestre résulte de cet équilibre radiatif et elle est constante au cours du temps, tant que les caractéristiques de l'équilibre demeurent inchangées. Ainsi, la température terrestre actuelle est d'environ + 15 °C. • Cet équilibre radiatif de la Terre est un équilibre dynamique, c'est-à-dire que toute modification de la puissance reçue par la Terre entraîne une modification de la puissance émise par celle-ci (et inversement). L'établissement d'un nouvel équilibre radiatif s'accompagne d'une modification de la température terrestre.

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À partir des masses des réactifs et des produits, il est possible de calculer l'énergie libérée par la fusion de deux noyaux. B La perte d'énergie par rayonnement Comme tous les corps matériels, les étoiles et le Soleil émettent des ondes électromagnétiques et perdent donc de l'énergie par rayonnement. Le spectre du rayonnement émis par la surface d'une étoile est modélisé par un spectre de corps noir, un corps idéal qui absorbe parfaitement toute la lumière qu'il reçoit, quelle que soit sa longueur d'onde. Cette absorption se traduit par une agitation thermique qui provoque l'émission d'un rayonnement thermique, dit rayonnement du corps noir, et qui est lié à la température absolue de la surface du corps noir. On appelle température absolue une mesure de la température qui prend le zéro absolu (qui est caractérisé par une agitation thermique nulle) comme origine. Elle s'exprime en kelvins (K). Exercice corrigé pdfenseignement scientifique première rayonnement solaire. La température du zéro absolu est de –273, 15 °C et elle correspond aussi à 0 K. La règle de conversion entre les unités degré Celsius (°C) et kelvin (K) est: T_{(K)} = T_{(°C)} + 273{, }15 Une température de 20 °C correspond à la température absolue: T_{(\text{K})} = T_{(\text{°C})} + 273{, }15 = 20{, }00 + 273{, }15 = 293{, }15\text{ K} Le spectre du rayonnement émis par la surface d'une étoile dépend seulement de la température de sa surface.

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La longueur d'onde \lambda_{max} qui correspond au maximum d'émission de rayonnement par l'étoile est inversement proportionnelle à la température absolue de sa surface. Intensité lumineuse en fonction de la longueur d'onde pour plusieurs températures de surface de la source La loi de Wien s'applique aux corps noirs, elle relie la longueur d'onde \lambda_{max} du maximum d'émission de rayonnement d'un corps à la température absolue de sa surface: T_{\left(K\right)} = \dfrac{2{, }898 \times 10^{–3}}{\lambda_{max \left(m\right)}} La loi de Wien associée au spectre du rayonnement émis par le Soleil permet de déterminer sa température de surface. Spectre du rayonnement émis par le Soleil Après lecture graphique de \lambda_{max} (maximum de la courbe), on peut en effet déduire la température de surface du Soleil à l'aide de la loi de Wien: T_{\left(K\right)} = \dfrac{2{, }898 \times 10^{–3}}{\lambda_{max \left(m\right)}} Cela signifie que plus la température absolue de surface d'une étoile est importante, plus la longueur d'onde à laquelle elle émet son maximum de rayonnement est faible.

L'objectif de cette partie est d'appréhender le bilan radiatif de la Terre et de comprendre comment celui-ci détermine la température à la surface de la Terre. Il s'agit également de mettre en évidence quelques facteurs d'évolution de la température terrestre. I. Puissance solaire atteignant la Terre • La Terre reçoit une partie de la puissance émise par son étoile, le Soleil. La proportion de la puissance solaire atteignant la Terre en haut de l'atmosphère dépend de la distance entre la Terre et le Soleil, ainsi que du rayon terrestre. La proportion de puissance solaire atteignant la Terre est très faible par rapport à la puissance solaire totale émise, mais l'énergie solaire constitue la source d'énergie permettant le fonctionnement de la quasi-totalité du vivant sur Terre. • La puissance solaire se projette sur une sphère de rayon égal à la distance Terre/Soleil, de 150. 10 6 km, et ayant pour centre le centre du soleil. II. Rayonnement solaire et albédo terrestre • Le bilan radiatif permet de caractériser le devenir de la puissance solaire reçue par la Terre (en y incluant le globe terrestre et l'atmosphère).

Logiciel-animation Le spectre du corps noir Animation sur les saisons Météo France Jour/nuit sur le globe et le planisphère Animation sur le mouvement apparent du Soleil Appli pour votre smartphone pour suivre le mouvement apparent du Soleil: 3. Vidéo Capsule vidéo: La loi d'Einstein E = mc² Loi de Wien C'est pas sorcier: la planète sous toutes les latitudes. J'm'énerve pas, j'explique: La structure et le fonctionnement du Soleil Soleil (CEA) Les étoiles (CEA) Résumé du cours ( LeLivreScolaire) 4. Evaluation: DS Quizinière Retour au sommaire