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DM D'ou vient l'energie du soleil ?
Bonsoir 
voici un petit dm sur lequel je bloque , je ne vous demande pas de me donner des reponses comme ca mais de m'aider a comprendre d'abord. Je vous ai dit ce sur quoi je bloque à la fin de l'enonce et des quetions; voici l'enonce :
"La Terre est située à 150.10^6 km du Soleil. A cette distance, on peut mesurer que l'énergie reçue par unité de surface et par seconde est de 1,4 kJ.m-2.s-1"
Document 1 : Source lumineuse
Une source de lumière émet dans toutes les directions. On parle alors d'émission sphérique : l'énergie ainsi émise se retrouve sur une sphère de plus en plus grande au fur et à mesure qu'on s'éloigne de la source. Cette énergie est répartie sur cette sphère imaginaire.
Donnée :
Surface d'une sphère : S = 4.π.R² avec R le rayon de la sphère.
1. Montrer que le Soleil émet une énergie de 3,9. 10^26 J par seconde.
Avant la découverte des réactions nucléaires, on a imaginé que cette énergie était produite par la combustion de charbon dans le Soleil et que le Soleil était donc principalement constitué de charbon.
La combustion d'un kilogramme de charbon produit environ 2,0. 107 J.
2. Quelle masse de charbon permettrait de produire l'énergie libérée par le Soleil en une seconde ?
3. Sachant que la masse du Soleil est de 1,99. 10^30 kg, en combien de temps tout le charbon aurait été brûlé, dans cette hypothèse ? Conclure.
L'énergie du Soleil vient en réalité de réactions nucléaires en son cœur.
4. Calculer la perte de masse nécessaire à la production de 3,9. 10^26 J par réaction nucléaire.
5. Le Soleil a 4,6 milliards d'année. En supposant l'énergie libérée chaque seconde constante depuis sa formation, estimer la masse qu'il a perdu depuis qu'il rayonne. Quelle fraction en pourcentage de la masse totale du Soleil cette perte de masse représente-t-elle ?
Voila j'espere que vous pourrez m'aidez petit a petit ( je suis dispo cette nuit) a répondre a ces questions.
Commencons tout de suite avec la 1. on demande
Montrer que le Soleil émet une énergie de 3,9. 10^26 J par seconde.
Je bloque déjà
y-a-t-il une formule qui puisse permettre de calculer ceci ? Ou bien est-ce simplement de la logique ( puisqu'il consiste a passer de kJ.m-2.s-1 à J.s-1) ?
Je remercie d'avance celui ou celle ou ceux et celles qui m'aideront a bien comprendre l'enonncé et m'aideront a résoudre ce probleme
C'est parti !
Bonjour,
Désolé, mais, pour ma part, la nuit (en France où j'habite), je dors...
_________
L'énoncé te dit que :
La Terre se trouve à une distance égale à 150.106 km du Soleil.
L'énergie émise par le Soleil se répartit uniformément sur une sphère imaginaire.
Sur cette sphère imaginaire ayant pour rayon la distance du Soleil à la Terre, l'énergie reçue par unité de surface et par seconde est de 1,4 kJ.m-2.s-1
Que proposes-tu ?
L'énergie émise par le Soleil se répartit uniformément dans tout l'espace.
On peut, pour chaque distance D du Soleil, imaginer une sphère de rayon D sur la surface de laquelle l'énergie est répartie.
Par exemple, à la distance du Soleil égale à celle de la Terre par rapport au Soleil, toute l'énergie est répartie sur une sphère de rayon égal à la distance de la Terre au Soleil. Sur un mètre carré de cette sphère imaginaire, l'énoncé te donne l'énergie reçue par seconde. Tu peux facilement en déduire l'énergie reçue par seconde sur la totalité de la surface de cette sphère imaginaire.
tout d'abord merci (enfin) pour la réponse
ensuite pour revenir a ce que tu dis : d'apres la formule 4*pi*r² en prenant pour rayon la distance terre-soleil qui est de 150*10^6:
4*3.14*(150*10^6)²
mais cela donne 2.8*10^17...
Comme il n'y a pas d'unité je ne sais pas ce que tu as calculé et un tel résultat, en physique, ne veut rien dire.
Que calcules-tu ?
Quelle est l'unité du résultat ?
Je ne crois pas.
Qu'as-tu voulu calculer ?
On cherche l'énergie émise par le Soleil en une seconde... Elle ne s'exprime certainement pas en kilomètres.
J'aime mieux cela.
Tu as en effet calculé (en kilomètres au carré) la surface de la sphère imaginaire qui passerait par la Terre.
L'énoncé te donne l'énergie reçue en une seconde sur un mètre carré de cette sphère. Il ne devrait plus être difficile de trouver l'énergie sur la totalité de la sphère imaginaire...
on veut passer des km² au m²
donc on multiplie par 10^3 car 1km = 1*10^3 m
ainsi : 2.8*10^17 * 10^3 = 2.8*10^20 m²
On multiplie par 103, comme tu l'as écrit correctement, quand on veut passer des kilomètres aux mètres
Mais ici on veut passer des km2 aux m2
et donc... il faut multiplier par ?
Un kilomètre vaut 1 000 mètres.
Un kilomètre carré est, par exemple, l'aire d'un carré de 1 km de côté ou donc de 1 000 mètres de côté.
Combien y a-t-il de carrés de 1 mètre de côté dans un tel carré de 1 km de côté ?
Alors...
Quelle est en m2 la surface de cette sphère imaginaire ?
Quelle est donc l'énergie par seconde émise par le Soleil ?
1) Le calcul est faux
2) Les deux propositions d'unité sont fausses.
Si tu ne fais pas attention aux unités, tu ne comprendras jamais rien à la physique.
oui je suis perdu avec les m^3, m^² les J sans parler des conversions....
je viens de me rendre compte en effet que
2.8*10^17 * 1.000.000 * 1.4 = 3.92*10^23 kJ.m.s
Distance de la Terre au Soleil : R = 150.106 km = 150.109 m
Aire de la sphère imaginaire : S = 4.
.R2
l'énergie reçue par unité de surface et par seconde est de 1,4 kJ.m-2.s-1
Energie émise par le Soleil en une seconde :
E = S
1,4 = 4..R2 1,4 = 4 (150.109)2 1,4 
3,9.1023 kJ.s-1
ou donc
E
3,9.1026 J.s-1
Merci beaucoup pour ton aide et pour avoir tenté de m'expliquer simplement les choses ( je me suis perdu avec ces conversions)
serait-il possible que tu m'aides jusqu'a la quesiton ?
Pour la j'ai deja une piste : il faut faire un produit en croix non ?
Cherche à être clair(e), s'il te plaît. Il est difficile de comprendre ce que tu veux.
________
J'attends tes propositions de réponses pour la suite (mais pas après 22 heures ! 
)
Pour la 3. on sait que
La combustion d'un kilogramme de charbon produit environ 2,0. 10^7 J.
et d'après la question 2. l'energie du soleil est de 3.9
10^26 J
Donc pour determiner la masse de charbon permettant de produire l'energie produite par le soleil on fait un produit en croix:
Soit x la masse de charbon recherchée
x= ( 1
3.910^26 J ) / 2.0 10^7 J
Ce qui donne x = 1.9
10^19 kgTrès bien.
Il faudrait en effet une masse de charbon d'environ 1,9.1019 kg par seconde pour assurer cette énergie par seconde.
Continue !
sachant que d'apres la quesiton precedente : la masse du charbon permettant de produire l'energie du soleil en une seconde
est
1.9 10^19 kg
la masse du Soleil est de 1,99. 10^30 kg,
on fait le produit de ces deux resultats non ? ( je sens que j'ai faux)
Mais quel pourrait être le raisonnement qui justifierait un produit ? ?
Tu as une boîte avec 10 bonbons
Tu manges un bonbon par minute
Combien de temps mettras-tu à vider la boîte ?
bon écoute je te remercie vraiment beaucoup de m'avoir aidé
mais je dois y aller et tu m'a dis que tu nes erai pas dispo après 22h..
encore merci
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