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premi�re, le rayonnement solaire re�u par la terre.
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d’int�r�ts.
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1- Selon
la loi de Wien, la longueur d’onde d’�mission maximale d’un corps noir
est inversement proportionnelle � la temp�rature absolue de la surface
d’une �toile selonla formule : l max = k / T
o� T repr�sente la temp�rature absolue (exprim�e en Kelvin), l max la longueur d’onde du maximum d’�mission (exprim�e en m�tre) et k une constante de valeur 2,89 � 10‒3 m∙K.
D�terminer la temp�rature de surface du Soleil.
lmax ~500 nm ; T =2,89 10-3 /(500 10-9)~ 5800 K.
2- Le rayonnement solaire met en moyenne 500 s � nous parvenir depuis le Soleil.
Montrer que la distance moyenne Soleil-Terre est d = 1,5�1011 m.
d = 500 x 3,0 108 = 1,5�1011 m.
3- La constante solaire exprime la puissance �mise par le Soleil que recevrait un m�tre carr� de la surface terrestre expos� directement aux rayons du Soleil si l’atmosph�re terrestre n’existait pas, la surface �tant perpendiculaire aux rayons solaires. Elle varie au cours de l’ann�e. Sa moyenne annuelle est de 1 370 W∙m-2.
Calculer la puissance totale rayonn�e par le Soleil.
� une distance donn�e du Soleil, la totalit� de la puissance �mise par
le Soleil se trouve uniform�ment r�partie sur une sph�re de rayon
�gal � cette distance.
Aire d'une sph�re de rayon d : 4 p d2=4 *3,14 *(1,5 1011)2 ~2,8 1023 m2.
Puissance totale rayonn�e par le soleil : 2,8 1023 x 1370 =3,9 1026 W.
4 - La Terre intercepte le rayonnement solaire sur une surface correspondant � un disque de rayon R = 6 400 km.
Calculer l’aire de cette surface, exprim�e en m2.
pR2 =3,14 x( 6,4 106)2~1,3 1014 m2.
5 - Montrer par le calcul que la puissance solaire re�ue par la Terre (en dehors de l’atmosph�re) d’apr�s ce mod�le est voisine de 1,77 �1017 W.
1370 x1,3 1014 ~1,77 1017 W.
6- Expliquer pourquoi la puissance solaire re�ue par unit� de surface terrestre n’est pas uniforme � la surface de la Terre. Il est recommand� de s’appuyer sur un sch�ma.
Les rayons solaires arrivant � l'�quateur sont perpendiculaires au sol terrestre.
Les rayons solaires arrivant � Paris font un angle de 45 � avec le sol terrestre.
Les rayons solaires arrivant aux p�les sont rasants au sol terrestre.
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