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Le rayonnement solaire - 1ère Enseignement scientifique PDF avec exercices corrigés

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Jérémi

21/12/2021

Ens. Scient.

Cours 1 - le rayonnement solaire (ES)

Le rayonnement solaire - 1ère Enseignement scientifique PDF avec exercices corrigés

Le rayonnement solaire est un phénomène complexe résultant de réactions de fusion nucléaire au cœur du Soleil. Cette énergie se propage sous forme d'ondes électromagnétiques et joue un rôle crucial dans le climat terrestre. Le document explore la production du rayonnement solaire, son spectre, sa température et son impact sur Terre.

• La fusion de l'hydrogène dans le Soleil libère une immense énergie selon E=mc²
• Le spectre du rayonnement solaire est analysé via la loi de Wien et le concept de corps noir
• L'ensoleillement sur Terre varie selon l'inclinaison des rayons et les saisons
• La puissance radiative reçue dépend de facteurs comme la latitude et l'heure du jour

...

21/12/2021

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1ere
Le rayonnement solaire
Sujet
1
ES SPC
Production du rayonnement solaire
• Une étoile se forme à partir de l'effondrement gravitationnel

Voir

Spectre et température du rayonnement solaire

Le spectre du rayonnement d'un corps noir varie en fonction de sa température. La couleur apparente du rayonnement change avec la température, allant de l'orangé pour 1000K au bleuté pour 10 000K.

Exemple: Le Soleil, avec une température de surface d'environ 5800K, apparaît blanc-jaune à nos yeux.

Il est important de noter que la couleur correspondant à la longueur d'onde maximale (λmax) ne correspond pas nécessairement à la couleur apparente de l'ensemble du rayonnement.

La puissance radiative reçue, ou ensoleillement, dépend de plusieurs facteurs :

  1. L'aire de la surface éclairée
  2. L'inclinaison des rayons lumineux, qui définit la concentration de la puissance par m²

Highlight: L'inclinaison des rayons solaires est un facteur clé dans la variation de l'ensoleillement selon les saisons et la latitude.

L'ensoleillement sur Terre connaît des variations :

  • Diurne : maximum à midi
  • Saisonnière : plus important en été dans l'hémisphère nord
  • Climatique : diminue avec la latitude (plus faible près des pôles)

Vocabulaire: L'inclinaison de 23° de l'axe de rotation de la Terre est à l'origine des saisons.

Ces variations de l'ensoleillement ont des implications importantes pour le rayonnement solaire w/m2 reçu à différents endroits et moments sur Terre, ce qui influence directement le climat et les écosystèmes.

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Stefan S., utilisateur iOS

L'application est très simple à utiliser et bien faite. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais :D

Lola, utilisatrice iOS

J'adore cette application ❤️ Je l'utilise presque tout le temps pour réviser.

 

Ens. Scient.

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21 déc. 2021

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Le rayonnement solaire - 1ère Enseignement scientifique PDF avec exercices corrigés

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Le rayonnement solaire
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Production du rayonnement solaire
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Spectre et température du rayonnement solaire

Le spectre du rayonnement d'un corps noir varie en fonction de sa température. La couleur apparente du rayonnement change avec la température, allant de l'orangé pour 1000K au bleuté pour 10 000K.

Exemple: Le Soleil, avec une température de surface d'environ 5800K, apparaît blanc-jaune à nos yeux.

Il est important de noter que la couleur correspondant à la longueur d'onde maximale (λmax) ne correspond pas nécessairement à la couleur apparente de l'ensemble du rayonnement.

La puissance radiative reçue, ou ensoleillement, dépend de plusieurs facteurs :

  1. L'aire de la surface éclairée
  2. L'inclinaison des rayons lumineux, qui définit la concentration de la puissance par m²

Highlight: L'inclinaison des rayons solaires est un facteur clé dans la variation de l'ensoleillement selon les saisons et la latitude.

L'ensoleillement sur Terre connaît des variations :

  • Diurne : maximum à midi
  • Saisonnière : plus important en été dans l'hémisphère nord
  • Climatique : diminue avec la latitude (plus faible près des pôles)

Vocabulaire: L'inclinaison de 23° de l'axe de rotation de la Terre est à l'origine des saisons.

Ces variations de l'ensoleillement ont des implications importantes pour le rayonnement solaire w/m2 reçu à différents endroits et moments sur Terre, ce qui influence directement le climat et les écosystèmes.

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Production du rayonnement solaire

Le Soleil, composé à 75% d'hydrogène, produit son énergie par fusion nucléaire en son cœur extrêmement chaud. Ce processus libère une puissance colossale sous forme de rayonnement électromagnétique.

Définition: La fusion nucléaire est la réaction où 4 noyaux d'hydrogène fusionnent pour former 1 noyau d'hélium, libérant une grande quantité d'énergie.

La perte de masse du Soleil, environ un milliard de kilogrammes par seconde, se traduit en énergie selon la célèbre équation d'Einstein E=mc².

Formule: E = mc², où E est l'énergie produite, m la masse convertie et c la [vitesse de la lumière](https://knowunity.fr/knows/physiquechimie-spectres-des-ondes-lumineuses-27c82443-834d-4a17-8517-4a3450c73fdb?utm_source=seo_link).

Le concept de corps noir est introduit pour comprendre le rayonnement des étoiles. Un corps noir absorbe toute la lumière qu'il reçoit et émet un rayonnement dont la puissance dépend de sa température.

Vocabulaire: Un corps noir est un objet théorique qui absorbe parfaitement toutes les radiations électromagnétiques qu'il reçoit.

La lumière, définie comme la vibration combinée d'une onde électromagnétique et d'un champ magnétique, se propage dans tout milieu transparent. La lumière visible correspond aux longueurs d'onde comprises entre 400 et 700 nanomètres.

La loi de Wien permet de déterminer la température de surface d'un corps noir en fonction de la longueur d'onde où son émission est maximale.

Formule: λmax = 2,8989 x 10^-3 / T, où λmax est la longueur d'onde du pic d'émission et T la température absolue en Kelvin.

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L'application est très facile d'utilisation et bien conçue. Jusqu'à présent, j'ai trouvé tout ce que je cherchais et j'ai pu apprendre beaucoup de choses grâce aux présentations ! Je vais certainement utiliser l'application pour un travail en classe ! Et comme source d'inspiration personnelle, elle est bien sûr aussi très utile.

Stefan S

utilisateur iOS

Cette application est vraiment super. Il y a tellement de fiches de révision et d'aide, [...]. Par exemple, la matière qui me pose problème est le français et l'appli a un choix d'aide très large. Grâce à cette application, je me suis améliorée en français. Je la recommanderais à tout le monde.

Samantha Klich

utilisatrice Android

Waouh, je suis vraiment abasourdi. J'ai essayé l'application parce que je l'avais déjà vue plusieurs fois dans la publicité et j'ai été absolument choquée. Cette appli est L'AIDE dont on rêve pour l'école et surtout, elle propose tellement de choses, comme des rédactions et des fiches qui m'ont personnellement TRÈS bien aidé.

Anna

utilisatrice iOS

Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

Thomas R

utilisateur d' Android

super application pour réviser je révise tout les soirs

Esteban M

utilisateur d'Android

Permet de vraiment comprendre les cours sous forme de fiches de révisions déjà faites ! Incroyable, je recommande vraiment

Leny

utilisateur d'Android

L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

utilisateur Android

PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

utilisatrice d'Android

Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

utilisatrice iOS

C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

utilisateur IOS

Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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Anna

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Meilleur application je voulais m'entraîner pour mes maths puis j'ai tout compris d'un coup c'est mon nouveau prof maintenant 🤣🤣

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Esteban M

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Leny

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L'application est tout simplement géniale ! Il me suffit de taper mon sujet dans la barre de recherche et je le vérifie très rapidement. Je ne dois plus regarder 10 vidéos YouTube pour comprendre quelque chose et j'économise ainsi mon temps. Je te le recommande !

Sudenaz Ocak

utilisateur Android

Cette application m'a vraiment fait m'améliorer ! J'étais vraiment nul en maths à l'école et grâce à l'appli, je suis meilleur en maths ! Je suis tellement reconnaissante que vous ayez créé cette application.

Greenlight Bonnie

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PARFAIT 🌟 💕🔥 ça facilite Vrmt la révision avec des fiches de révisions fascinants✨🥰

Khady

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Je conseille vraiment ! je galère à avoir des cours clairs et ça aide énormément !!

Claire

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C’est vraiment mais vraiment la meilleurs appli au début de l’année au collège jetait une élève perturbatrice et j’avais 9 de moyenne générale plus précisément 9,68... Et la un de mes potes me donne cette appli pour réviser c’était incroyable y’a des fiche de révision des quiz bref grâce à cette appli je suis passé de 9,68 à 17,40 trop contente 🤩🤩

Raoul

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Knowunity est vraiment une application incroyable elle est pour tous les âges et s’adapte à tous les niveaux.Elle permet de mieux comprendre et apprendre. Cette application est super pour les devoirs et pour les contrôles je la recommande à tous le monde petit ou grands

Ella

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