Graphique de la température des planètes en fonction de leur distance au Soleil


E3C premi�re, temp�rature de surface de quelques objets du syst�me solaire.

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Le syst�me solaire est form� d’une �toile, le Soleil, autour de laquelle des plan�tes, des satellites, des ast�ro�des sont en orbite. La distance entre ces objets et l’�toile a une influence sur leur temp�rature de surface mais il semble que cela ne soit pas le seul facteur entrant en
jeu…

Partie 1 : Des donn�es exp�rimentales � un mod�le math�matique possible.
 Montage exp�rimental permettant de mesurer la puissance lumineuse re�ue par un r�cepteur en fonction de la distance � la source lumineuse. On dispose d’une lampe et d’un capteur, le luxm�tre*, permettant de mesurer l’�clairement lumineux re�u.
L’exp�rimentateur r�alise une s�rie de mesures en �loignant progressivement le luxm�tre de la lampe.

distance (m)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,7
0,8
0,9
1
�clairement re�u ( lux)
10800
5300
3100
1800
1000
700
500
400


D’apr�s : https://www.pierron.fr/news/fiches-tp-svt-2nd.html
1- Le graphique suivant permet de repr�senter les variations de l’�clairement lumineux re�u par le capteur en fonction de la distance � la
source d’�nergie, Reporter sur ce graphique les points exp�rimentaux.

Graphique de la température des planètes en fonction de leur distance au Soleil

2- Un tableur permet de proposer une mod�lisation math�matique par une fonction. Cette fonction, not�e f, est d�finie par :
f(d) = 432 / d2.
o� d repr�sente la distance � la lampe (en m�tre) et f(d) l’�clairement lumineux re�u (en lux).
2-a- En utilisant cette mod�lisation math�matique, compl�ter le tableau de valeurs suivant. On arrondira les r�sultats � l’unit�.
distance (m)
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
0,8
1
f(d) ( lux)
10800
4700
2700
1728
1200
675
432

2-b- Repr�senter la fonction f dans le rep�re donn�.
2-c- Cette mod�lisation math�matique semble-t-elle pertinente pour caract�riser la relation entre l’�clairement lumineux re�u par le capteur et la distance � la source lumineuse ? Justifier.
Cette repr�sentation est pertinente : les points exp�rimentaux sont assez proches de la courbe d'�quation f(d) = 432 / d2.
3- On admet que la loi illustr�e exp�rimentalement  est g�n�rale : � La puissance lumineuse par unit� de surface re�ue par un objet est inversement proportionnelle au carr� de la distance qui le s�pare de la source lumineuse �.
Choisir, parmi les affirmations suivantes, celle qui est correcte au regard de ce mod�le. L’�crire sur la copie et justifier la r�ponse donn�e.
La puissance lumineuse par unit� de surface, provenant du Soleil et re�ue sur Venus est environ :
a) deux fois plus grand que celui re�u sur Mercure.
b) quatre fois plus grand que celui re�u sur Terre.
c) deux fois plus petit que celui re�u sur Terre.
d) quatre fois plus petit que celui re�u sur Mercure. Vrai.

plan�te
V�nus
Terre
Mercure
puissance lumineuse re�ue Wm-2
656
342
2290
Pv�nus / Pplan�te
1
656 / 342 ~2
656 / 2290 ~0,25 ~1 / 4

Partie 2 : Confrontation du mod�le math�matique � la r�alit�.
Dans cette partie, on admet que la puissance re�ue par unit� de surface par les objets du syst�me solaire est inversement proportionnelle au carr� de leur distance au soleil, d’une fa�on analogue � l’�tude men�e en partie 1. Moyennant certaines hypoth�ses, on peut en
d�duire une � loi de variation de la temp�rature moyenne des plan�tes en fonction de leur distance au soleil �.

Graphique de la température des planètes en fonction de leur distance au Soleil

4- Quels sont les objets pour lesquels la loi mod�lisant l’�volution de la temp�rature des plan�tes en fonction de leur distance au Soleil est bien v�rifi�e ? Quelles propri�t�s ces objets ont-ils en commun ?
Mercure, Terre et lune, Mars et ses satellites, ast�ro�des v�rifient la

loi mod�lisant l’�volution de la temp�rature des plan�tes en fonction de leur distance au Soleil.  Pour ces objets, l'albedo est inf�rieur � 0,3 et l'effet de serre atmosph�rique est faible � mod�r�.
5- A partir de vos connaissances, expliquer qualitativement l’influence de l’albedo et de l’effet de serre sur la temp�rature terrestre moyenne.
Plus l'albedo est important, plus la proportion de l'�nergie solaire r�fl�chie par la plan�te et son atmosph�re vers l'espace est grand. La temp�rature de surface de la plan�te et l'albedo varient en sens inverse.
Plus l'effet de serre atmosph�rique est important, plus la temp�rature de surface de la plan�te est grand.
6- Proposer une explication du fait que la temp�rature de V�nus est � anormalement � �lev�e par rapport aux autres objets consid�r�s.
L'atmosph�re de V�nus contient principalement du CO2, gaz � effet de serre.
L'effet de serre atmosph�rique est donc tr�s important sur V�nus.



  

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Quelle est la température de surface d'une planète?

La température de surface d'une planète dépend en grande partie de sa distance au soleil, car plus elle est proche du soleil, plus sa surface absorbe d'énergie solaire. De plus, une planète sombre absorbera davantage d'énergie solaire qu'une planète dont la surface est claire.

Comment calculer la température théorique d'une planète?

On peut calculer la température théorique d'une planète à partir de son albédo et de sa distance au soleil grâce à la formule suivante : T e = 280× ( (1-a)/d²) 1/4. (avec Te : température en K, a : albedo (0 à 1), d : distance au soleil en UA) On constate alors des différences entre température théorique et observée.

Quelle est la différence entre le soleil et les planètes du système solaire?

planètes du système solaire. issus du même nuage de gaz, le soleil et les planètes du système solaire se sont formés en même temps. il y a environ , milliards d'années. pour chaque planète du système solaire, vous trouverez les principales données techniques comme la distance de chaque planète par rapport au

Quelle est l'influence du soleil sur la température?

Ou, à l'inverse: plus on s'élève dans une atmosphère, plus le soleil a d'influence sur la température, et plus généralement, plus les caractéristiques externes de la planète ont de l'influence.

Comment la température théorique varie en fonction de la distance au Soleil ?

C'est donc l'énergie reçue ER par la planète qui varie en fonction de l'inverse du carré de la distance D au Soleil, la température de surface d'une planète, elle, varie en fonction de l'inverse de la racine carré de la distance au Soleil.

Comment varie la température des planètes quand on s'éloigne du Soleil ?

La température d'équilibre atteinte par la surface de la planète dépend de la quantité d'énergie reçue et donc de la distance de la planète au Soleil. Plus la planète est éloignée du Soleil, plus la quantité d'énergie reçue sera faible.

Quel rapport y A

La température de surface d'une planète dépend en grande partie de sa distance au soleil, car plus elle est proche du soleil, plus sa surface absorbe d'énergie solaire. De plus, une planète sombre absorbera davantage d'énergie solaire qu'une planète dont la surface est claire.

Quelle est la température de chaque planète ?

Les petits corps et planètes nainesModifier.