Activité n°2 - La température d'équilibre

L'objectif de cette activité est de calculer la température d'équilibre de la Terre qu'on s'attendrait à observer.

L' équation décrivant la température  d'équilibre

1. Rappelez la définition de la température d'équilibre.

2. Traduisez cette définition sous la forme d'une relation entre la puissance émise (PEm ) et la puissance absorbée (PAbs ) lorsqu'on se trouve à la température d'équilibre.

3. En déduire, la relation qui existe lorsque le corps est à sa température d'équilibre entre la puissance émise par unité de surface c'est-à-dire son émittance (ΦEm ) ; la puissance absorbée par unité de surface (ΦAbs )

4. Complétez le schéma en indiquant 

• • les puissances surfaciques calculées lors de l'activité précédentes. 

  • la nature du rayonnement soleil

  • la nature du rayonnement émis par la Terre

  • On se placera dans le cas où la Terre est à sa température d'équilibre pour déterminer le flux sortant

5. En utilisant la loi de Stephan-Bolztmann, la relation donnée à la question 3 et l'aide ci-contre, exprimez la température d’équilibre (Teq) d’un corps en fonction de la puissance qu’il absorbe par unité de surface (ΦAbs ).

4. Calculer la température d’équilibre Teq attendue de la Terre (réutiliser les résultats de la partie n°1)

5. La température d’équilibre de la Terre est en réalité de +15°C. Que pouvez-vous en conclure ?