Partie 1. Le rayonnement solaire. La relation entre la température en degré Celsius θ (°C) et la température absolue T en Kelvin (K) est : T(K) = 273 + q(°C) Le Soleil peut être modélisé par un corps noir, qui émet un rayonnement thermique correspondant à une température d’environ 5800 K. La loi de Wien est la relation entre la température de surface T d’un corps et la longueur d’onde λmax au maximum d’émission : λmax × T = 2,90 ×10-3 m.K avec T en Kelvin et λmax en m. 1- Déterminer approximativement, la valeur de la longueur d’onde correspondant au maximum d’intensité du rayonnement solaire hors atmosphère ? La valeur de la longueur d’onde correspondant au maximum d’intensité du rayonnement solaire hors atmosphère est λmax=500 nm 2- Justifier par un calcul que dans l’hypothèse où le soleil est modélisé par un corps noir, sa température de surface est voisine de 5800 K. λmax × T = 2,90 ×10-3 T = 2,90 ×10-3 / λmax T = 2,90 ×10-3 / 500 x 10-9 T = 5800 K 3- Définir l’albédo terrestre à l’aide de vos connaissances. L’albédo est le rapport de la puissance de rayonnement réfléchi par la puissance de rayonnement reçu. L'albédo terrestre correspond à la partie du rayonnement solaire réfléchi par l'atmosphère et par le sol terrestre, soit environ 30 %.. 4- À partir des valeurs indiquées dans le document 2, montrer que le bilan énergétique à la surface de la Terre est équilibré, autrement dit que la puissance que la Terre reçoit est égale à celle qu’elle fournit à l’extérieur. Montrer que cela est également le cas pour le système global Terre-atmosphère. La terre reçoit par m2 une puissance égale à 168 W (rayonnement solaire ) et 324 W ( venant de l'atmosphère) Total reçu : 492 W. Les pertes thermiques du sol étant égales à 392 W m-2, le bilan énergétique de la surface est équilibré. Le système global terre + atmosphère reçoit 342 W m-2 ( rayonnement solaire). 77 W m-2 sont réfléchis par l'atmosphère ; 30 W m-2 sont réfléchis par la surface terrestre ; 195 W m-2 sont émis par l'atmosphère et 40 W m-2 correpondent au rayonnement terrestre non absorbé. Total : 342 W m-2. Le bilan énergétique du système terre + atmosphère est équilibré. Partie 2. La conversion de l’énergie solaire. 5-1- Ces différents spectres nous permettent alors : a- de déterminer la température de la plante. b- d’en déduire la composition chimique des pigments. c- d’en déduire les longueurs d’ondes absorbées par chaque pigment photosynthétique. d- d’en déduire la quantité de chaque pigment. reponse : c-d’en déduire les longueurs d’ondes absorbées par chaque pigment photosynthétique. 5-2- Dans la cellule, l’énergie solaire captée par les pigments photosynthétiques : a- permet la synthèse de la matière minérale. b- permet la synthèse de la matière organique. c- permet la consommation de matière organique. d- permet la consommation de dioxygène. reponse : b-permet la synthèse de la matière organique. 5-3- L’être humain est dépendant de l’énergie solaire utilisée par les plantes pour son fonctionnement car, en présence de lumière et lors de la photosynthèse, les plantes produisent : a- matière organique et O2 . b- matière organique et CO2 . c- matière minérale et O2 . d- matière minérale et CO2. reponse : a-matière organique et O2 .