[PDF] EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 1 Présentation

Exercices sur la Loi de Wien

Exercice 3 Loi de Wien 1 La Terre est éclairée par le Soleil dont la température externe est d’environ 5700°C La loi de Wien s'écrit : λ max x (θ + 273) = 2,90 10-3 avec θ : température en °C et λ max en m a) Déterminer la longueur d'onde dans le vide de la radiation émise par le Soleil avec le maximum d'intensité

AE1 Loi de Wien 2 - Sciences physique et chimique

II Loi de Wien La lumière émise par une source peut être décomposée à l’aide d’un prisme La figure obtenue est un spectre composé de radiations Le profil spectral (document 3) est la courbe qui représente l’intensité lumineuse des radiations émises en fonction de leurs longueurs d’onde

EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 1 Présentation

Doc 4 Loi de Wien Exercice n°1 (7 points) Un élève a préparé une étude astronomique pour un exposé, mais il a mélangé les températures des 3 étoiles étudiées 1°) Grâce à la Loi de Wien, (do4), alulez la longueur d’onde maximale d’émission de haune des étoiles 1 à 3

ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE PARTIE 2 LE SOLEIL NOTRE SOURE D

5-a) En appliquant la Loi de Wien aluler la température de haque étoile, après avoir indiqué la longueur d’onde λmax λmaxA =600 nm =600 10-9 m λmax =450 nm =450 10-9 m Les étoiles sont assimilables à des corps noirs donc on applique la loi de Wien λmax= 2 8989 10-3/T donc T =2 8989 10-3/ λmax T A-=2 8989 10 3/

Lois du corps noir - Chantiers de Sciences

3 Loi du rayonnement de Wien Radiance émise en fonction de la longueur d’onde Une expression de la radian e spetrale est proposée en 1896 par Wien pour les petites longueurs d’onde : A = 3,742×10−16 m4 kg s−3 B = 0,014 39 m K ette loi est empirique, ’est-à-dire qu’elle essaie de s’adapter aux résultats expérimentaux, sans

LE BILAN RADIATIF TERRESTRE - lewebpedagogiquecom

La loi de Wien Elle associe la longueur d'onde d'intensité maximale à la température du corps qui l'émet : 2,9x10-3 max Rappel : T(K) = T(OC) +273 La loi de Stefan-Botzmann en mètre max Ten degrés Kelvin A Éruption solaire Le Soleil est considéré comme un corps noir par les spécialistes

Rayonnement reçu par la Terre (6 pts) - AlloSchool

- Loi de Wien : θ = 2,89 × 106 ???????????????? - 273 θ en °C et λ en nm - Longueurs d’onde des radiations émises (une partie) : (cadre à compléter ) rayons (« gamma ») rayons X U V violet bleu vert jaune orange rouge I R 10–6 0,1 10 380 450 500 570 590 610 800 (nm)

Variations d’une fonction

La loi de Wien lie la longueur d’onde d’émission maximale d’une étoile et sa température de surface 0 (+ en Kelvin et λen mètre) couleur Longueur d’onde d’émissionmaximale Violet 290-390 nm bleue 390-480 nm jaune 480 nm-580 nm Rouge 580-830nm Affirmation : une étoile rouge est plus chaude qu’une étoile bleue

TD chapitre 5 Spectre de la lumière et étude des étoiles

TD chapitre 5 Spectre de la lumière et étude des étoiles 1 DEFINITIONS IMPORTANTES Assimiler le cours o QCM p 130 questions a, b, c o p 130 ex n°3, 4, 5

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EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 1 Présentation rédaction 1 point

Documents communs pour les 3 exercices

Doc 4 Loi de Wien

Exercice n°1 (7 points)

Un élève a préparé une étude astronomique pour un exposé, mais il a mélangé les températures des 3 étoiles étudiées.

3°) Associer à chaque étoile du doc 1 sa température.

Exercice n°2 (5 points)

'Ġtoile 71 Tauri est une étoile située dans la constellation du Taureau. Son profil spectral est représenté ci-contre. radiation émise avec le maximum d'intensité. telle au domaine visible des ondes électromagnétiques ?

Justifier.

surface de cette étoile d) La puissance rayonnée par cette étoile vaut P =9,92.1027 W. masse m de cette étoile transformée chaque seconde en

énergie.

Exercice n°3 (7 points)

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

a) La latitude b) La longitude d) De la distance au Soleil EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 2 Présentation rédaction 1 point

Documents communs pour les 3 exercices

Doc 4 Loi de Wien

Exercice n°1 (7 points)

Un élève a préparé une étude astronomique pour un exposé, mais il a mélangé les températures des 3 étoiles étudiées.

3°) Associer à chaque étoile du doc 1 sa température.

Exercice n°2 (5 points)

Arcturus est une étoile située dans la constellation du Bouvier à 37 années lumières de la Terre. Son profil spectral

est représenté ci-contre. radiation émise avec le maximum d'intensité ? b) A quel domaine du spectre appartient-elle ? Justifier surface de cette étoile d) La puissance rayonnée par cette étoile vaut calculer la perte de masse m de cette étoile transformée chaque seconde en énergie.

Exercice n°3 (7 points)

Indiquer la bonne réponse.

Les étoiles les plus froides sont de couleur

a)bleue b) rouge c) blanche

Répondre par vrai ou faux aux affirmations.

Si une surface de 4m2 reçoit une puissance solaire de

1000 W.m-2 pendant 1 heure alors

1) La puissance totale reçue vaut 250 W

2) le puissance totale reçue vaut 4000 W

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

e) La latitude f) La longitude h) De la distance au Soleil EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 3 Présentation rédaction 1 point

Documents communs pour les 3 exercices

Doc 4 Loi de Wien

Exercice n°1 (7 points)

Un élève a préparé une étude astronomique pour un exposé, mais il a mélangé les températures des 3 étoiles étudiées.

3°) Associer à chaque étoile du doc 1 sa température.

Exercice n°2 (5 points)

Aldébaran est une étoile située dans la constellation du Taureau. Son profil spectral est représenté ci-contre.

émise avec le maximum d'intensité.

telle au domaine visible des ondes électromagnétiques ?

Justifier.

surface de cette étoile h) La puissance rayonnée par cette étoile vaut P =2,0.1029 W. A m de cette étoile transformée chaque seconde en énergie.

Exercice n°3 (7 points)

3300
5270

8000 Altaïr Capella Mirach

Violet Vert Rouge

Entourer la bonne réponse

Configuration 1 Configuration 2 Configuration 3

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

a) La latitude b) La longitude d) De la distance au Soleil EVALUATION ENSEIGNEMENT SCIENTIFIQUE SUJET 4 Présentation rédaction 1 point

Documents communs pour les 3 exercices

Doc 4 Loi de Wien

Exercice n°1 (7 points)

Un élève a préparé une étude astronomique pour un exposé, mais il a mélangé les températures des 3 étoiles étudiées.

3°) Associer à chaque étoile du doc 1 sa température.

Exercice n°2 (5 points)

. Son profil spectral est représenté ci-contre. le maximum d'intensité ? b) A quel domaine du spectre appartient-elle ? Justifier

étoile

d) La puissance rayonnée par cette étoile vaut masse m de cette étoile transformée chaque seconde en énergie. 13800
5270

3300 Alpheratz Capella Mirach

Violet Vert Rouge

Exercice n°3 (7 points)

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

Entourer la bonne réponse

Configuration 1 Configuration 2 Configuration 3

Répondre par vrai ou faux aux affirmations. Si une surface de 4m2 reçoit une puissance solaire de 1000

W.m-2 pendant 1 heure alors

a) La puissance totale reçue vaut 250 W b) La puissance totale reçue vaut 4000 W

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

a) De la distance au Soleil b) La longitude d) La latitude

CORRIGE SUJET 1à 4

1°) Les étoiles sont considérées comme des corps nirs, donc la Loi de Wien est applicable.

1 3500 8,28.10-7m 828 I.R

Infra rouge

ROUGE (invisible)

Betelgeuse

2 9940 2,91.10-7m 291 UV

Ultra violet

VIOLET

(invisible)

SIrius

3 4290 6.76.10-7m 676 VISIBLE Orange Arcturus

1 3500 8,28.10-7m 828 UV

Ultra violet

VIOLET

(invisible)

Betelgeuse

2 9940 2,91.10-7m 291 I.R

Infra rouge

ROUGE (invisible)

SIrius

3 6070 4,77.10-7m 477 VISIBLE Bleu Soleil

1 3300 8,78.10-7m 878 I.R

Infra rouge

ROUGE (invisible)

Mirach

2 5270 5.50.10-7m 550 VISIBLE vert Capella

3 8000 3.62.10-7m 362 UV

Ultra violet

VIOLET

(invisible)

Altaïr

1 13800 2.10.10-7m 210 UV

Ultra violet

VIOLET

(invisible)

Alpheratz

2 5270 5.50.10-7m 550 VISIBLE vert Capella

3 3300 8,78.10-7m 878 I.R

Infra rouge

ROUGE (invisible)

Mirach

Exo 2 ʄŵĂdž

SUJET 1 SUJET 3

SUJET 2 SUJET 4

c) Les étoiles sont assimilables à des corps noirs. On peut appliquer la Loi de Wien. Donner le résultat avec le bon nombre de chiffres significatifs

Le résultat est en KELVIN !

sujet 1 T= 2,898.10-3 ͬʄŵĂdžсϮ͕ϴϵϴ͘ϭϬ-3 / 475.10-9 = 6101 K en toute rigueur 3 chiffres significatifs 6,

10.103 K

T = 6101- 273 = 5828 °C = 5,23.103 °C

sujet 2 T= 2,898.10-3 ͬʄŵĂdžсϮ͕ϴϵϴ͘ϭϬ-3 / 540.10-9 = 5367 K en toute rigueur 3 chiffres significatifs 5,

37.103 K

T = 5367- 273 = 5094 °C = 5,09.103 °C

sujet3 T= 2,898.10-3 ͬʄŵĂdžсϮ͕ϴϵϴ͘ϭϬ-3 / 750.10-9 =3865 K en toute rigueur 3 chiffres significatifs

3.87.103 K

T = 3865- 273 = 3592 °C = 3,59.103 °C

sujet4 T= 2,898.10-3 ͬʄŵĂdžсϮ͕ϴϵϴ͘ϭϬ-3 / 380.10-9 =7629 K en toute rigueur 3 chiffres significatifs

7.63.103 K

T = 7629- 273 = 3592 °C = 7,35.103 °C

d) sujet 1 E =Pxt donc E =9,92.1027x1 =9,92.1027 J

E =mc2

m = E / c2 =9,92.1027 / (2,99792458.108)2=1,10.1011kg sujet 2 E =Pxt donc E =7,53.1028 x1 =7,53.1028 J

E =mc2

m = E / c2 =7,53.1028 / (2,99792458.108)2 =8,5.1011kg sujet3 E =Pxt donc E =2.0.1029 x1 =2.0.1029 J

E =mc2

m = E / c2 =2.0.1029 / (2,99792458.108)2 =2.2.1012kg sujet4 E =Pxt donc E =1.5.1031 x1 =1.5.1031 J

E =mc2

m = E / c2 =1.5.1031 / (2,99792458.108)2 =1.7.1014kg

Exercice n°3

1 SUJET1 2 ET 3

sujet 4

2 SUJET 1 ET 3

1Vrai P =500x2= 1000 W

2Faux

3 Vrai E = Pxt =1000x1 =1 kWh

4 Vrai E =Pxt =1000x3600 =3,6.103 J

F V F V F F

2 SUJET 2 ET SUJET 4

Répondre par vrai ou faux aux affirmations.

Si une surface de 4m2 reçoit une puissance solaire de 1000 W.m-2 pendant 1 heure alors

1) La puissance totale reçue vaut 250 W

2) le puissance totale reçue vaut 4000 W

1 Faux

2 Vrai P =1000x4= 4000 W

3 Vrai E = Pxt =4000x1 =4 kWh

4 Vrai E =Pxt =4000x3600 =14,4.103 J

3 SUJET 1 SUJET 2

Rendement max pour un rayon perpendiculaire à la surface. Config 2

3 SUJET 3

Rendement max pour un rayon perpendiculaire à la surface. Config 1

3 SUJET 4

Rendement max pour un rayon perpendiculaire à la surface. Config 2

4 SUJET 1 ET 3 ET 4

Les étoiles les plus chaudes sont bleues

4 SUJET 2

Les étoiles les plus froides sont rouges

5 SUJET 1,2,3

1 a 2 c 3 d,b

6 SUJET 1,2,3

a) La latitude VRAI b) La longitude FAUX d) De la distance au Soleil FAUX sujet 4

Répondre par vrai ou faux aux affirmations

a) De la distance au Soleil fquotesdbs_dbs47.pdfusesText_47