Тест: Dynamique de l'énergie solaire sur Terre — 9 въпроса

1. Selon la loi de Stefan-Boltzmann, comment la puissance infrarouge émise par la surface terrestre varie-t-elle avec la température ?

A. Elle est proportionnelle à T⁴

B. Elle est proportionnelle à T²

C. Elle est proportionnelle à √T

D. Elle est proportionnelle à T

Answer: (A)

Обяснение

La loi de Stefan-Boltzmann stipule que la puissance émise par un corps noir (ou une surface terrestre en l'occurrence) est proportionnelle à la quatrième puissance de sa température (T⁴). Cela signifie qu'une petite augmentation de température entraîne une augmentation significative de l'émission infrarouge.

2. Quelle est la puissance totale émise par le Soleil selon la fiche de révision?

A. 1,2×10²6 W

B. 3,87×10²6 W

C. 8 W/m²

D. 1368 W/m²

Answer: (B)

Обяснение

La puissance totale émise par le Soleil est de 3,87×10²6 W, une valeur essentielle pour comprendre l'énergie solaire disponible.

3. Quel est le pourcentage moyen de rayonnement solaire absorbé par l'atmosphère terrestre ?

A. 50 %

B. 10 %

C. 30 %

D. 20 %

Answer: (D)

Обяснение

L'atmosphère terrestre absorbe en moyenne environ 20 % du rayonnement solaire incident, principalement par vapeur d'eau, ozone, et autres gaz. Ce pourcentage est crucial pour comprendre la quantité d'énergie qui atteint la surface terrestre.

4. À quelle distance de la Terre la constante solaire est-elle de 8 W/m²?

A. À 0,5 UA

B. À 1 UA

C. À 2 UA

D. À 10 UA

Answer: (B)

Обяснение

La constante solaire de 8 W/m² est mesurée à une distance d'1 unité astronomique (UA), correspondant à la distance moyenne entre la Terre et le Soleil.

5. Comment la puissance moyenne reçue par la Terre est-elle calculée à partir de la constante solaire ?

A. En divisant la constante solaire par 4

B. En multipliant la constante solaire par 4

C. En divisant la constante solaire par π

D. En multipliant la constante solaire par 2

Answer: (A)

Обяснение

La puissance moyenne reçue par la Terre est calculée en divisant la constante solaire (1368 W/m²) par 4, en raison de la géométrie sphérique de la Terre et de la distribution de l'énergie sur sa surface. Cela donne environ 340 W/m².

6. Quel est l'albédo global moyen de la Terre, et que signifie-t-il?

A. 0,3; elle reflète 30% du rayonnement incident

B. 0,5; elle absorbe 50% du rayonnement incident

C. 0,7; elle réfléchit 70% du rayonnement incident

D. 0,1; elle absorbe 90% du rayonnement incident

Answer: (A)

Обяснение

L'albédo moyen de 0,3 indique que la Terre reflète 30% du rayonnement solaire incident, ce qui influence le bilan énergétique global.

7. Quelle loi décrit la diminution de la puissance reçue avec la distance r?

A. La loi de Stefan-Boltzmann

B. La loi de l’inverse du carré

C. La loi de Planck

D. La loi de Wien

Answer: (B)

Обяснение

La loi de l’inverse du carré stipule que la puissance solaire reçue diminue proportionnellement au carré de la distance r à la source.

8. Quels gaz jouent un rôle important dans l’effet de serre en absorbant l’infrarouge?

A. Oxygène et azote

B. Vapeur d’eau et CO₂

C. Argon et Néon

D. Xénon et krypton

Answer: (B)

Обяснение

La vapeur d’eau et le dioxyde de carbone sont les principaux gaz à effet de serre, absorbant l’infrarouge émis par la surface terrestre.

9. Quelle est la température moyenne de la Terre et par quel mécanisme cette température est-elle régulée?

A. Environ 0°C, par le rayonnement infrarouge

B. Environ 15°C, par le bilan radiatif

C. Environ 30°C, par la convection atmosphérique

D. Environ -18°C, par la réflexion de la lumière solaire

Answer: (B)

Обяснение

La température moyenne de la Terre est d’environ 15°C, régulée par un équilibre entre absorption et émission du rayonnement infrarouge, soit le bilan radiatif.