Mesures de la constante solaire - acces.ens-lyon.· Constante solaire La constante solaire (pour la

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  • Mesure de la constante Mesure de la constante solairesolaire

    Florence TrouilletFlorence TrouilletJean-Marc ValleJean-Marc Valle

  • ObjectifsObjectifs

    On va donc baser dispositif exprimental sur une mthode calorimtrique

    Dterminer la constante solaire en utilisant Dterminer la constante solaire en utilisant une proprit du rayonnement solaire : son une proprit du rayonnement solaire : son aptitude chauffer un corps.aptitude chauffer un corps.

  • Quelques rappels de physiqueQuelques rappels de physique La chaleur reue par un corps (en J) est :La chaleur reue par un corps (en J) est :

    StTTCm

    P ifth

    =)(

    )( if TTCmQ =

    La puissance thermique reue par unit de surface La puissance thermique reue par unit de surface du corps (en W.mdu corps (en W.m-2-2) est :) est :

    Avec m, masse du corps en kg et C, sa chaleur massique en J.kg-1.K-1

    StQPth

    =

    Avec t, dure dexposition en s et S, surface expose en m2

  • Mode opratoireMode opratoire

  • Mode opratoireMode opratoire

  • Mode opratoireMode opratoire

  • Mode opratoireMode opratoire

  • RsultatsRsultats

    Il sagit de la puissance thermique rayonne par le Soleil reue au sol

  • Constante solaireConstante solaire

    La constante solaire (pour la Terre) est la puissance rayonne reue, hors atmosphre, par un disque de 1 m plac perpendiculairement au rayonnement solaire 1 u.a du Soleil.

  • Constante solaireConstante solaire

    Avant d'arriver au sol, le rayonnement solaire a t en partie absorb par l'atmosphre. Cette absorption dpend de l'paisseur de l'atmosphre traverse et de la puret du ciel.

    L'paisseur de l'atmosphre traverse dpend de l'inclinaison des rayons solaires qui est donne par la distance znithale z.

    z = 90 - h (avec h : hauteur du Soleil sur l'horizon en )

  • Constante solaireConstante solaire

    Le tableau suivant permet de calculer la puissance reue par unit de surface hors atmosphre connaissant la puissance reue par unit de surface terrestre. Il est tir de "18 fiches d'astrophysique (classe de premire S) dit par CLEA-Belin.

    Distance znithale (en ) 70 60 50 40 30 25

    Ciel limpide 2,50 2,00 1,70 1,50 1,35 1,30Ciel moyen 4,2 3,5 2,6 2,1 1,8 1,6Ciel laiteux 5,3 4,3 3,2 2,5 2,2 2,0

  • Constante solaireConstante solaire

    On retrouve des valeurs proches de la valeur gnralement retenue : constante solaire F 1368 W.m-2.

    Cette mesure peut-tre ralise par des satellites situs dans la partie suprieure de latmosphre. On a longtemps cru que cette valeur tait constante. En fait, elle varie lgrement.

  • Pour aller plus loin Pour aller plus loin

    On peut calculer la puissance totale rayonne On peut calculer la puissance totale rayonne par le Soleil.par le Soleil.

    Connaissant le rayon du Soleil, on peut en Connaissant le rayon du Soleil, on peut en dduire sa temprature de surface.dduire sa temprature de surface.

    On peut calculer la puissance rayonne reue On peut calculer la puissance rayonne reue par la Terre.par la Terre.

    On peut dterminer les tempratures moyennes On peut dterminer les tempratures moyennes de surface des plantes.de surface des plantes.

    http://acces.inrp.fr/acces/ressources/model/effet-de-serre/puissance-solaire

    http://acces.inrp.fr/acces/ressources/model/effet-de-serre/puissance-solaire