Le Soleil, source d'énergie

Thème 2: Le Soleil, notre source d'énergie

Séquence 2: Le bilan radiatif terrestre

Objectif (savoir-faire) : En s’appuyant sur un schéma, calculer la proportion de la puissance émise par le Soleil qui atteint la Terre

I- L'énergie solaire reçue par la Terre

Pb : Quelle est la proportion de la puissance émise par le soleil qui atteint la Terre ?

Activité 1: La puissance émise par le Soleil reçue par la Terre

La puissance rayonnée par le Soleil est de 3,96 x 1026 W

distance Terre-Soleil 150 x 106 km= 1,5 x 108 km = 1,5 x 1011 m

Lors de l'activité 1, nous nous sommes intéressés à la puissance totale reçue par l'astre, cette valeur ne nous permet pas de comprendre les échanges d'énergie qui s'effectuent à la surface de l'astre.

Il faut donc prendre la puissance moyenne reçue par mètre carré, ce qui inclut les alternances jour-nuit.

Pour l'obtenir il suffit de diviser la puissance totale reçue par la surface de l'astre (ici la Terre) :

Pmoyenne = Preçue = 342 W.m-2

                     4 πRT2

La puissance solaire (rayonnée par le Soleil) vaut environ 3,96 x 1026 W, elle se répartie sur une, sphère de plus en plus grande au fur et à mesure qu'elle s'éloigne du Soleil. Pour connaître la proportion de puissance solaire reçue par une planète, il faut l'assimiler à un disque de même rayon.

Formule de la surface d'une sphère et d'un disque à connaître.

La puissance totale reçue par la Terre est de 1,77 x 1017 W, environ

La proportion de la puissance totale qui atteint une panète dépend de son rayon et de sa distance au Soleil et vaut :

π RT 2/4π r 2

où Rt est le rayon de la Terre et r la distance entre la planète étudiée et le Soleil                                                                 

La proportion d’énergie solaire reçue par un astre dans le système solaire est proportionnelle au carré de son rayon et inversement proportionnel au carré de la distance au Soleil.

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