Caeruleum Posted October 12, 2016 Posted October 12, 2016 Bonjour!!! Je bloque sur un QCM d'une annale : "La terre est éclairée par le soleil qui est une source énergétique La densité de flux énergétique émis a la surface du soleil vaut environ 62,8e6 W.m-2. L’atmosphère absorbe environ 20% de l'énergie solaire: A. La luminance énergétique (flux d'énergie rayonnée par unité de surface et par unité d'angle solide) du soleil est de 2.107W.m-2.sr-1. B. La densité de flux énergétique en haut de l’atmosphère est de 1,25.104W.m-2 environ. C. La densité de flux énergétique au niveau du sol, quand le soleil au zénith, est proche de 1 kW.m-2. D. 1W d'énergie radiative solaire correspond à 1000 lumen de lumière visible. E. Lorsque le soleil est à 30° au-dessus de l'horizon, la densité de flux énergétique sur une surface horizontale située au sommet de l’atmosphère est égale a la moitié de la densité de flux produite par le soleil au zénith sur la même surface". Les réponses sont ACE. -Pour l'item A j'ai fait (avec les unités parce que je cherche des W.m-2.sr-1) donc (62,8*106)/(6,25*10-5) (6,25*10-5 est une valeur qui nous est donnée et qui correspond à l'angle solide occupé par le soleil vu par la terre). Le résultat est donc pas du tout ce qu'ils donnent.. -Ensuite pour l'item C je sais que c'est une valeur qu'il donne dans son cours mais qui n'est pas a savoir puisque ça fait partie de ses paragraphes "hors programme" donc j'ai essayer de le retrouver en faisant 62,8*0,2 puisque l'atmosphère absorbe 20% de l'énergie solaire mais encore une fois je ne trouve pas du tout le résultats qu'ils donnent... -Pour finir il y a l'item E ou je ne sais pas du tout comment m'y prendre donc j'ai pensé le faire avec la formule émittance=pi*luminance énergétique (qu'il nous donne au début) mais je n'ai pas assez de donnés pour le faire.. Merci d'avance en tout cas !!
Ancien du Bureau Solution MrPouple Posted October 12, 2016 Ancien du Bureau Solution Posted October 12, 2016 Salut ! Pour l'item A : Le soleil est une source orthotrope donc tu peux écrire E = π.L (que ça soit énergétique ou lumineux). Donc ici : L = E/π L = 62,8 * 10^6 / 3,14 = 20* 10^6 = 2*10^7 [W.m^2.sr^-1] Pour l'item C : Tu as calculé la luminance donc le flux lumineux par steraradians. Ici, le soleil occupe un angle de solide de 6,25 * 10^5 sr. Donc tu as E = 2*10^7 * 6,25*10^-5 = 12,5 * 10^2 = 1,25 kW (en haut de l'atmosphère). Donc tu en perds 25% ce qui te donne 1kW. Pour l'item E : Si le soleil est à 30° au dessus de l'horizon alors il est à 60°par rapport à sa position au zénith (c'est beaucoup plus facile et compréhensible si tu te dessines un schéma). Or cos(60°) = 0,5. De plus, la densité de flux énergétique (ou lumineux) est proportionnel au cosinus de l'angle solide. Donc là ton angle solide est diminué par 2 puisque tu multiplies par 0,5. Voilà j'espère que tu as compris et que je t'ai aidé ! N'hésite pas si tu ne comprends pas !!
Caeruleum Posted October 13, 2016 Author Posted October 13, 2016 Salut !! Merci beaucoup !! J'ai bien compris les item A et C mais je n'arrive pas a comprendre dans l'item E comment le soleil est à 60° par rapport a sa position au zénith si il est à 30° au dessus de l'horizon (je ne sais même pas comment faire un schéma de ça)... Apres je comprend bien comment il faut faire après c'est juste que du coup j'aurais utilisé cos(30) au lieu de cos(60)...
Ancien du Bureau MrPouple Posted October 13, 2016 Ancien du Bureau Posted October 13, 2016 Le solei à sont zénith, il va être au plus haut dans le ciel donc si tu place une plaque sur le sol, la plaque va tout prendre, puisque le soleil est pile au dessus. Il est à 90° par rapport au sol, donc dans la même orientation que ta plaque. Les deux étant face à face, tu peux écrire que l'angle entre les deux est de 0°. Et comme la densité de flux est proportionnelle à l'angle solide lui même proportionnel à cet angle (angle de l'écran par rapport à la source), tu as cos (0) = 1 donc une exposition maximale (ce qui correspond bien à ton cas) . Tu attends un peu, le soleil va se déplacer et ne plus être à 90° mais disons à 30° (donc à 30° de l'horizon) au crépuscule en gros. Là ta plaque ne prendre pas toute la lumière émise parce que le soleil n'occupera plus le même angle solide de son point de vue. Il y aura 60° de difference entre les deux donc ton angle solide sera cos(60) * angle solide maximal. Donc 0,5 * l'angle solide maximal au zénith. Ta plaque prendra donc la moitié d l'éclairement par rapport au moment ou le soleil était au zénith. Une plaque sur le sol c'est la même chose que de s'imaginer un plan fixe tangeant à l'atmosphère. J'espere que tu as pu mieux comprendre ce coup-ci...
Caeruleum Posted October 13, 2016 Author Posted October 13, 2016 Tu m'a vraiment aidé merci beaucoup !! :)
Ancien du Bureau MrPouple Posted October 13, 2016 Ancien du Bureau Posted October 13, 2016 Pas de soucis
EvaBalettini Posted November 10, 2016 Posted November 10, 2016 salut salut :-) est ce que dans la question C on pouvait utiliser la formule : E= pi * L ? merci de ta réponse ciao ! :-)
Pierreflores Posted November 12, 2016 Posted November 12, 2016 Salut ! Pour la C, tu ne pouvais pas utiliser cette formule ! Il fallait simplement partir de la réponse trouvée à la B et lui soustraire 25% (qui correspondent à ce qui est absorbé par l'atmosphère). Bon courage
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