Puissance solaire reçue par la Terre par m2


E3C premi�re, le rayonnement solaire re�u par la terre.

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1- Selon la loi de Wien, la longueur d’onde d’�mission maximale d’un corps noir est inversement proportionnelle � la temp�rature absolue de la surface d’une �toile selonla formule : l max = k / T
o� T repr�sente la temp�rature absolue (exprim�e en Kelvin), 
l max la longueur d’onde du maximum d’�mission (exprim�e en m�tre) et k une constante de valeur 2,89 � 10‒3 m∙K.
D�terminer la temp�rature de surface du Soleil.

Puissance solaire reçue par la Terre par m2

lmax ~500 nm ; T  =2,89 10-3 /(500 10-9)~ 5800 K.
2- Le rayonnement solaire met en moyenne 500 s � nous parvenir depuis le Soleil.
Montrer que la distance moyenne Soleil-Terre est d = 1,5�1011 m.
d = 500 x 3,0 108 =
1,5�1011 m.
3- La constante solaire exprime la puissance �mise par le Soleil que recevrait un m�tre carr� de la surface terrestre expos� directement aux rayons du Soleil si l’atmosph�re terrestre n’existait pas, la surface �tant perpendiculaire aux rayons solaires. Elle varie au cours de l’ann�e. Sa moyenne annuelle est de 1 370 W∙m-2.
Calculer la puissance totale rayonn�e par le Soleil.
� une distance donn�e du Soleil, la totalit� de la puissance �mise par le Soleil se trouve uniform�ment r�partie sur une sph�re de rayon
�gal � cette distance.
Aire d'une sph�re de rayon d : 4 p d2=4 *3,14 *(1,5 1011)2 ~2,8 1023 m2.
Puissance totale rayonn�e par le soleil : 2,8 1023 x 1370 =3,9 1026 W.
4 - La Terre intercepte le rayonnement solaire sur une surface correspondant � un disque de rayon R = 6 400 km.
Calculer l’aire de cette surface, exprim�e en m2.
pR2 =3,14 x( 6,4 106)2~1,3 1014 m2.
5 - Montrer par le calcul que la puissance solaire re�ue par la Terre (en dehors de l’atmosph�re) d’apr�s ce mod�le est voisine de 1,77 �1017 W.
1370 x1,3 1014 ~1,77 1017 W.
6- Expliquer pourquoi la puissance solaire re�ue par unit� de surface terrestre n’est pas uniforme � la surface de la Terre. Il est recommand� de s’appuyer sur un sch�ma.
Les rayons solaires arrivant � l'�quateur sont perpendiculaires au sol terrestre.
Les rayons solaires arrivant � Paris font un angle de 45 � avec le sol terrestre.
Les rayons solaires arrivant aux p�les sont rasants au sol terrestre.
Puissance solaire reçue par la Terre par m2




  

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Comment calculer la puissance solaire reçue par mètre carré ?

Le rayonnement solaire qui atteint la surface terrestre traverse un disque (fictif) de rayon égal au rayon de la terre R_T. La surface de ce disque est S_{\text{disque}} = \pi \times R_T^2 . La puissance reçue est égale au produit de la puissance surfacique et de la surface de ce disque.

Quelle est la puissance solaire reçu par la Terre ?

Le rayonnement solaire reçu sur Terre En tenant compte de ces paramètres, on peut montrer que la puissance surfacique du rayonnement solaire au niveau du sol terrestre est en moyenne de 341 W·m2.

Comment calculer la puissance reçue ?

En courant continu la puissance P reçue par un appareil est égale au produit de sa tension U et l'intensité du courant reçu I.