Enseignement scientifique

Les réactions de fusion nucléaire sont à l'origine de l'énergie dégagée par les étoiles. Une étoile convertit l'énergie nucléaire en énergie rayonnante.

Tant qu'il reste de l'hydrogène au cœur de l'étoile, les réactions de fusion nucléaire se poursuivent.

minitiale > mfinale

Cette « masse manquante » s'est transformée en énergie suivant la relation E = m.c2 d'Albert Einstein.

E est l'énergie dégagée en joule (J)

m est la masse manquante ou défaut de masse en kg

c est la vitesse de la lumière dans le vide (3,00 x 108 m/s)

La puissance moyenne du rayonnement solaire est de 3,87 x 1026 W. Cela signifie que chaque seconde, le Soleil rayonne E = P.Δt = 3,87 x 1026 x 1 = 3,87 x 1026 J.

E=m.c2 d'où m=E=3,87.10 =4,3x109kg c'est à dire environ 4 milliards de kilogrammes.

On constate, sur ces spectres, que plus la température du corps noir augmente, plus le spectre présente un maximum. Par ailleurs, plus la température s'élève, plus ce maximum tend vers les longueurs d'onde les plus courtes.

Fin XIXième, W. Wien, un physicien allemand, relie la longueur d'onde du maximum d'émission λmax et la température de surface T de l'objet par la loi : λ.T=constante=2,8978x10-3 m.K

max

Attention, dans cette relation, λ est en mètre (m) et T est en kelvin (K).

C'est une unité de température que l'on peut relier au degré Celsius que nous manipulons au quotidien :

T(K) = T(°C) + 273. Par exemple, 25°C font 298 K.

Le maximum d'émission du Soleil se situe vers 500 nm (500 x10-9 m), ce qui représente une température de surface constante 2,8978 .10−3

de T = λ = 500.10−9 =5800 K soit environ 5500°C

Nous ne recevons, sur Terre, qu'une petite partie de l'énergie rayonnée (ou de la puissance rayonnée) par le Soleil dans l'espace.

C'est lorsque les rayons solaires arrivent perpendiculairement à la surface Terrestre que la puissance radiative reçue du Soleil est maximale.

La position apparente du Soleil détermine la puissance radiative reçue par le lieu où se trouve l'observateur.

De quels facteurs dépend l'inclinaison des rayons du Soleil ? De quels facteurs dépend la puissance solaire reçue sur Terre ?

• du lieu où l'on se trouve sur Terre ;

• du moment de la journée ;

• de la saison.

La Terre reçoit l'essentiel de son énergie du Soleil.

Ces facteurs expliquent la variation de la puissance radiative solaire reçue au cours de la journée, de l'année suivant le

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