DevoirEnseignement scientifique – 1ère www.pichegru.net 15 décembre 2021
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Devoir n°3 50 minutes
Exercice 1 – Fraction de l’énergie solaire reçue par la Terre
Données
À une distance donnée du Soleil, la totalité de la puissance émise par le Soleil se trouve uniformément répartie sur une sphère de rayon égal à cette distance.
Sur le schéma ci-contre, la Terre et le Soleil ne sont pas représentés à l’échelle.
On rappelle que :
• l’aire d’une sphère de rayon 𝐷 est 𝑆 = 4𝜋𝐷2 …afficher plus de contenu…

Montrer que la distance moyenne
Soleil-Terre est 𝐷 = 1,5×1011 m.
2. La Terre intercepte le rayonnement solaire sur une surface correspondant à un disque de rayon
𝑅 = 6 400 km. Calculer l’aire de cette surface, exprimée en m2.
3. La constante solaire exprime la puissance reçue par chaque mètre carré du disque évoqué à la question précédente, si l’atmosphère terrestre n’existait pas. Sa valeur est de 1370 W·m-2.
Montrer que la puissance solaire reçue par la Terre (en dehors de l’atmosphère) est voisine de
1,76·1017 W.
4. En utilisant les résultats précédents, calculer la puissance totale rayonnée par le Soleil.
Exercice 2 – Effet de serre
La surface terrestre reçoit l’énergie du soleil par rayonnement. Une partie de cette énergie …afficher plus de contenu…

Vous accompagnerez ce schéma d’une courte explication (deux ou trois phrases, par plus). Enseignement scientifique – 1ère www.pichegru.net 15 décembre 2021
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Figure 1 : spectre d’émission de la Terre, au niveau du sol et au-delà de l’atmosphère
Figure 2 : bilan radiatif terrestre.
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Correction
Ex.1
1. 𝐷 = 𝑣 × 𝑡 = 3·108×500 = 1,5·1011 m [1]
2. 𝑆’ = π×(6,4·106)2 = 1,29·1014 m2 [1]
C si pas conversion en mètre (la formule est donnée !)
3. Chaque m2 de la surface du disque reçoit 1370 W. Donc le disque reçoit en tout une