Étude des facteurs contrôlant la température de surface dune planète
15 fév. 2003 Expérimentation sur les paramètres contrôlant cette température : distance au soleil albédo et effet de serre. Table des matières. Introduction.
Bilan énergétique de la Terre et rôle de leffet de serre
spectre dépend de la température absolue T. La température de surface plus élevée (environ 15°C) est due à l'effet de serre. Albédo (c.àd.
LA PLANETE TERRE ET LES CONDI- TIONS DAPPARITION DE LA
QUELS SONT LES PARAMETRES QUI DETERMINENT LA TEMPERATURE A LA SURFACE D'UNE PLANETE ? Objectif 1: montrer que la température sur la planète Terre dépend de
Transfert radiatif : rappels Transfert radiatif : rappels
Température de surface d'une planète Transfert radiatif : rappels. Température d'équilibre d'une planète ... dépend du rayonnement solaire I.
Enseignement scientifique
22 jui. 2019 surface et dépend de l'angle entre la normale à la surface et la direction du Soleil. De ce fait la puissance solaire reçue par unité de ...
EXERCICES
dépend pas de sa température. pend de la température de surface de l'objet. ... Vénus Mars et la Terre sont des planètes.
Le réchauffement climatique (le changement climatique) : réponse à
temporelle (sur l'année) et géographique (sur la surface de la planète) en Watts par le long du trou dépend de la température moyenne de surface qu'il.
TD 1 - Bilan Radiatif à la surface de la Terre - Correction
rayonnement thermique du corps noir en fonction de la température d'abord à la surface du Soleil puis au niveau de la planète Venus (Aidez vous d'un.
EFFET DE SERRE ET ALBÉDO La notion de corps noir
Or l'énergie reçue ER variant en fonction de l'inverse du carré de la distance au Soleil (D)
Une brève histoire du climat de la Terre
nismes qui permettent à notre planète de réguler sa température de surface. À travers ce voyage dans le passé de la Terre nous.
Étude des facteurs contrôlant la température de surface dune planète
15 fév 2003 · La température d'équilibre atteinte par la surface de la planète dépend de la quantité d'énergie reçue et donc de la distance de la planète
[PDF] LA PLANETE TERRE ET LES CONDI - SVT78
La température de surface d'une planète dépend de la distance qui la sépare de son étoile Plus elle en est éloignée et plus sa température est basse Objectif
[PDF] Température déquilibre dun corps du système solaire
1 juil 2007 · La Puissance ou énergie reçue par unité de surface à la distance de la planète est : qui traduit la variation de l'énergie reçue en fonction de
[PDF] Effet de serre sur Vénus Mars et la Terre
La profondeur optique dépend de la pression de surface (cf expression du TD) ?pour une planète donnée (en fait pour une température d'équilibre donnée qui
[PDF] Chapitre 1 : La Terre dans le système solaire Activité 3
Pour que l'eau liquide soit présente à la surface d'une planète il faut que la température qui y règne ne soit ni trop élevée ni trop basse La distance Terre
[PDF] UNE PARTICULARITÉ DE LA TERRE - Planet Ocean Montpellier
17 La température régnant à la surface d'une planète dépend : ? A de la présence d'une atmosphère ? B de la présence d'une lithosphère et d'
[PDF] La planète Terre : une planète habitable et habitée
On constate que les températures sur les planètes ne dépendent pas que de leur distance au soleil La Terre est une planète originale elle présente une
[PDF] Leau liquide : condition de la vie sur Terre Correction
- Les températures reelles varient en fonction de la présence d'atmopshère : Les planètes les plus petites : mercure et mars qui n'ont pas d'atmosphère ont une
[PDF] partie 2 : la planete terre et son environnement - La Gazette des SVT
La Terre et la Lune sont à la même distance du Soleil mais la Terre a une température de surface plus élevée que la Lune alors que la Terre et la Lune
Qu'est-ce qui détermine la température à la surface de la Terre ?
La température sur la surface de la Terre (continents et océans) est le résultat d'un équilibre entre toute l'énergie qui chauffe la surface de la Terre (deux origines, on va le voir plus loin), ce qui représente 492 watts par m2, et toute l'énergie que perd cette même surface (trois origines, on va également le voirComment expliquer les différences de température à la surface des planètes ?
La température de surface d'une planète dépend en grande partie de sa distance au soleil, car plus elle est proche du soleil, plus sa surface absorbe d'énergie solaire. De plus, une planète sombre absorbera davantage d'énergie solaire qu'une planète dont la surface est claire.Pourquoi la température augmente à la surface de la Terre ?
Une augmentation des gaz à effet de serre suite aux activités de l'homme piège une partie de ce rayonnement, ce qui provoque une hausse de la température des surfaces jusqu'à trouver un nouvel équilibre. C'est la cause principale du réchauffement climatique observé ces dernières décennies.
CHAPITRE 2
LE SOLEIL, NOTRE
SOURCE D"ÉNERGIE
EXERCICES
Wulfran Fortin
Liste des exercices
LISTE DES EXERCICES
1Nucléosynthèse et abondance des
éléments
Exercice 1
Exercice 2
Exercice 3
Exercice 4
Exercice 5
Exercice 6
Exercice 7
Exercice 8
Exercice 9
Exercice 10
Exercice 11
Exercice 12
Exercice 13
Exercice 14
Exercice 15
Exercice 16
Exercice 17
Exercice 18
1Nucléosynthèse et abondance
des éléments1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 1
Énoncé
D"après Bordas (2019).
Corriger les affirmations suivantes en les ar-
gumentant. 1.La masse du Soleil est une
constante, elle ne varie pas. 2.Le Soleil n"émet que de la lumière vi-
sible. 3.Le spectre d"émission du Soleil ne
dépend pas de sa température. 4.La loi de Wien per metd"estimer la
température au cur d"une l"étoile.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
F aux,la masse du Soleil décroît len-
tement du fait de la transformation de la masse en énergie lors des réac- tions de fusion nucléaires qui se pro- duisent dans son cur.F aux,le Soleil émet un spectre de
rayonnement électromagnétique continu qui s"étend du domaine des ondes radio jusqu"aux ultra violet et aux rayons X. L"essentiel de l"énergie est émis dans le spectre visible.F aux,l"allure du spectre d"émission
est un spectre d"émission d"un corps noir dont la position de la longueur d"onde du maximum d"émission dé- pend de la température de surface de l"objet.F aux,la lo ide Wien ne donne ac-
cès qu"à la température de surface de l"étoile. Pour connaître la tempé- rature interne, il faut utiliser les lois de la physique nucléaire et ensuite fabriquer des modèles mathématiques du fonctionnement interne de l"étoile puis confronter les1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
résultats du modèle aux observations expérimentales.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 2
Énoncé
D"après Bordas (2019).
a.Écrire la relation d"Einstein exprimant l"équivalence énergie-masse en rappelant la signification de chaque terme et son unité. b.En supposant que le Soleil rayonne uneénergie de3.8×1029Jen une seconde,
calculer la valeur de la diminution de masse correspondante. c.Donner la signification de chaque terme de la loi de Wien et l"unité associée. d.En supposant que la longueur d"onde cor- respondant à l"intensité maximale du Soleil vaut480nm, calculer la valeur de la tempé- rature de surface du Soleil.Données
vitesse de la lumière c=3.00×108m.s-1 loi de Wien max×T=2.90×10-3m.K1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
con versionk elvinet deg réCelsiusT[K] =θ[oC]+273
1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
a.La relation d"Einstein s"écrit ∆E=∆m×c2 ∆Eest l"énergie (enjoule) libérée corres- pondant à la perte de masse∆m(enkilo- gramme) ,cest la vitesse de la lumière dans le vide (enmètre par seconde). b.On connaît la variation d"énergie et la vi- tesse de la lumière, on veut calculer la va- riation de masse qu"on isole dans la formule duapour obtenir ∆m=∆Ec 2 et en effectuant le calcul ∆m=3.8×1029J(3.00×108m.s-1)2 =4.2×1012kg c.λmax(enmètre) est la longueur d"onde pour laquelle on a un maximum d"émission de rayonnement.T(enkelvin) est la tem- pérature de surface du corps qui émet un rayonnement.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
d.On isole la températureTdans la formule de la loi de Wien et on obtientT=2.90×10-3m.Kλ
max et on calcule la température enkelvinT=2.90×10-3m.K480×10-9nm=6040K
puis on calcule la températureθconnais- sant la températureTpar la formuleθ=T-273
et doncθ=5770oC
1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 3
Énoncé
D"après Bordas (2019).
Dans le ciel de printemps, deux étoiles sont
facilement identifiables :Arcturusétoile la plus brillante de la constellation du Bouvier, etSpica, la principale étoile de la constella- tion de la Vierge. On représente l"allure de leur profils spectraux sur la figure 1 .puissance rayonnée (W/m²/nm) longueur d"onde (nm)250500 750 1000 125015000
Spica ActurusFigure 1- Spectres des étoiles Arcturus et Spica.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
a.Prévoir laquelle de ces deux étoiles à la température de surface la plus élevée. b.Identifier quelle étoile est plutôt d"aspect rouge et laquelle est plutôt d"aspect bleutée. c.Grâce à la loi de Wien, déterminer la tem- pérature de surface des deux étoiles et confirmer ou infirmer votre prévision de la questiona.DonnéeLoi de Wienλmax×T=2.90×
10 -3m.K.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
a.D"après la loi de Wien, si la température augmente, alors la longueur d"onde du maximum d"émission décroît. Donc l"étoile la plus chaude a une longueur d"onde du maximum d"émission plus faible, et c"est l"étoile Spica. b.L"étoile Arcturus paraît rouge, son maxi- mum d"émission étant dans la partie rouge du spectre visible vers650nm, contraire- ment à Spica où l"émission de fait vers l"ultra violet (en dessous de400nm). c.On isole la températureTdans la loi deWienT=2.90×10-3λ
maxet on peut alors cal- culer les températures de surface des deuxétoiles
TSpica=2.90×10-3120×10-9=24000K
TArcturus=2.90×10-3680×10-9=4300K
On confirme la prévision de la première
question.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 4
Énoncé
D"après Bordas (2019).
Aldébaranest l"étoile la plus brillante de la constellation du Taureau. Il s"agit d"une géante jaune-orange en fin de vie qui est45×plus volumineuse que notre Soleil. Le
profil spectral de cette étoile est représenté sur la figure 2 a.Montrer que le profil spectral est cohé-puissance rayonnée (W/m²/nm) longueur d"onde (nm)500 550 600 650700 750 800Figure 2- Spectres de l"étoile Aldébaran.
1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
rent avec la couleur de l"étoile indiquée dans l"énoncé. b.En utilisant la loi de Wien, calculer la va- leur de la température de surface de cetteétoile.
c.Comparer la température de surface d"Al- débaran et celle du Soleil.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
a.On constate que le maximum de lumièreémise se situe vers580nmqui est la partie
jaune orangée du spectre visible. b.T=2.90×10-3580×10-9=5000K
soit une températureθ=4700oC
c.C"est une température plus basse que celle du Soleil qui est voisine de5700oC.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 5
Énoncé
D"après Magnard (2019).
Pour mesurer la température de la lave, les
vulcanologues utilisent des pyromètres op- tiques. Ces appareils comparent la couleur de la lumière émise par un corps chaud avec la couleur d"un filament incandescent dont on connaît la température. La mesure se fait sans contact avec l"objet chaud. a.La température de la lave éjectée par un volcan est comprise entre600oCet 1300oC. Déterminer l"intervalle de longueurs d"onde dans laquelle se produit l"émission maximale. b.Expliquer l"intérêt du pyromètre optique pour les volcanologues.
1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
a.On utilise la loi de Wien pour calculer les longueurs d"ondes où se trouve le maximum d"émission de lumière max=2.90×10-3T et on peut alors calculer la plage de lon- gueur d"onde en étant attentif au choix des unités à respecter dans cette formule max 1=2.90×10-3600+273=3300nm et max 2=2.90×10-31300+273=1800nmCes maximums d"émission sont dans l"infra
rouge. b.La mesure de température se fait à dis- tance (plusieurs mètres) et le vulcanologue est ainsi protégé de la très forte chaleur de la lave et de l"intense rayonnement infra rouge qui le tuerait sinon.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 6
Énoncé
D"après Magnard (2019).
Le Soleil présente un maximum d"émission
à une longueur d"ondeλmax 1=500nm,
pour l"étoile Sirius, ce maximum est à max 2=290nm, et pour l"étoile Antarès à max 3=810nm. a.Sur un même graphique, tracer les allures des spectres des rayonnements émis par chaque étoile. b.En déduire la couleur de chaque étoile dans le ciel nocturne, sachant qu"une appa- raît blanche, une autre rouge et la dernière bleue. c.Classer ces étoiles par températures croissantes.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Correction
a.Voir figure3 .puissance rayonnée (W/m²/nm) longueur d"onde (nm)250500 750 1000 125015000
Sirius
Soleil
AntarèsFigure 3- Aspect des spectres d"émissions deSirus, du Soleil et d"Antarès.
b.On utilise la valeur de la position de la longueur d"onde du maximum d"émission :Sirius est bleue ( 290 nm), le Soleil est blanc
(milieu du spectre visible , à 500 nm) et An- tarès parait rouge ( 810 nm).1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
c.De la plus froide à la plus chaude : An- tarès, Soleil et Sirius, en utilisant la loi de Wien.1 NUCLÉOSYNTHÈSE ET ABONDANCE DES ÉLÉMENTS
Exercice 7
Énoncé
D"après Magnard (2019).
Les moyennes mensuelles des
températures à Paris et à Melbourne (Aus- tralie) sont données dans les tableauxquotesdbs_dbs8.pdfusesText_14[PDF] pluriel des noms composés nouvelle orthographe
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