La machine soleil

Activité1 ENSEJM

ENER 1 : La machine Soleil

En raison des réactions nucléaires ayant lieu en son sein, le Soleil émet des ondes électromagnétiques. Ces dernières sont en partie interceptées par la surface et l'atmosphère de la Terre. Leur étude permet de déterminer la température de surface de notre étoile ainsi que la puissance qu'elle émet.

Comment peut-on déterminer la puissance émise par le Soleil à partir de l'étude de son spectre d'émission ?

MOOC ExplorUnivers 3 - Le Soleil et les étoiles / Le Soleil : une source de chaleur infinie ? - Webtv de Nantes Université (univ-nantes.fr)

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Vidéo : (580) Highlights From SDO's 10 Years of Solar Observation - YouTube

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Doc 5 : Les spectres d’émission de corps noir et le spectre reçu par la Terre

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Doc 6 : Loi de Wien[pic 5]

Doc 7 : Loi de Stefan

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Questions :

1. Quel type de réaction nucléaire se produit dans le Soleil ?

2. Comment évolue la masse du Soleil au cours du temps ? Quel en est la conséquence ?

3. Déterminez la température T du Soleil (doc. 5 et doc. 6) et comparez-la à la valeur donnée dans le doc 4.

4. Sachant que la surface d’une sphère est égale à 4πR2 et que le rayon du Soleil RS = 6,957×105 km, déterminer la puissance moyenne du rayonnement solaire (doc. 7). Comparez ce résultat avec la valeur donnée dans le doc 4.

5i. En utilisant l’énergie dégagée par le Soleil chaque seconde que vous avez calculé dans la section précédente, ainsi que la relation masse / énergie d’Einstein (Voir Etienne Klein sur l’énergie (https://www.youtube.com/watch?v=gxyG3ZK68q8), trouvez la masse que le Soleil perd chaque seconde.

5ii. Et si ce rayonnement continuait ainsi, combien de temps mettrait le Soleil a « s’evaporer » ainsi ? Comparez votre resultat a l’estimation « officielle » d’esperance de vie d’Helios (5 milliards d’annees).

5iii. En supposant que l’énergie libérée chaque seconde est constante depuis sa formation, estimer la masse que le Soleil a perdu depuis qu’il rayonne.

5iv. Quelle fraction en pourcentage de la masse totale du Soleil la perte de masse calculée précédemment représente-t-elle ?

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