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🟡 Exercice : calculer la puissance solaire (bilan radiatif terrestre)

Calcul de la Puissance Solaire Reçue sur Terre

Dans cette vidéo, nous allons aborder un exercice essentiel pour comprendre comment calculer la puissance solaire reçue sur Terre. En utilisant des données spécifiques, nous allons explorer ce concept en profondeur.

La Constante Solaire

Avant de plonger dans le calcul, rappelons l'importance de la constante solaire, notée GRAND C. Cette constante mesure la puissance du rayonnement solaire par unité de surface, mesurée à l'extérieur de l'atmosphère terrestre et perpendiculairement aux rayons du Soleil. Sa valeur moyenne est d'environ 1,4 kW par m².

Calcul de la Puissance Rayonnée par le Soleil

La première étape consiste à calculer la puissance rayonnée par le Soleil. Pour ce faire, nous utiliserons la constante solaire GRAND C. Nous considérerons la surface d'un disque dont le rayon est égal à la distance Terre-Soleil (GRAND D), que nous avons à notre disposition. La puissance rayonnée par le Soleil est donc égale à GRAND C multipliée par la surface de ce disque.

Le Calcul

Après avoir rappelé les données et la formule nécessaire, nous pouvons procéder au calcul. La constante solaire (GRAND C) est de 1,4 x 10^3 W/m². En utilisant la surface du disque (4πR²), où R est le rayon de la Terre (6,4 x 10^6 km), converti en mètres, et la distance Terre-Soleil (1,5 x 10^11 m), nous effectuons le calcul.

La puissance rayonnée par le Soleil est donc égale à 4,0 x 10^26 W. Cela représente la puissance totale émise par le Soleil.

La Puissance Reçue par la Terre

Après avoir calculé la puissance rayonnée par le Soleil, passons à la puissance reçue par la Terre. La moitié de la sphère terrestre est exposée au rayonnement solaire, ce qui équivaut à la moitié de la surface totale de la Terre. Nous pouvons calculer cette surface et la multiplier par la constante solaire pour obtenir la puissance reçue par la Terre.

En utilisant la même constante solaire (GRAND C) et en convertissant le rayon terrestre (Rt) de kilomètres en mètres, nous effectuons le calcul. La puissance reçue par la Terre est donc de 3,6 x 10^17 W.

Proportion de la Puissance Totale Atteignant la Terre

Pour conclure, calculons la proportion de la puissance totale émise par le Soleil qui atteint la Terre. Pour ce faire, nous divisons la puissance reçue par la Terre par la puissance totale émise par le Soleil.

La proportion (Petit P) est Ă©gale Ă  3,6 x 10^-10. Cela signifie que seulement une fraction infime de la puissance totale du Soleil atteint effectivement la Terre.

Cet exercice te permettra de maîtriser les notions essentielles de puissance solaire et de la manière dont elle est reçue par la Terre. Pour plus de vidéos et de contenu pédagogique, abonne-toi à ma chaîne YouTube et reste à l'affût pour de futures vidéos passionnantes.