Rayonnement solaire

[kaderben]

Bonjour

Il s'agit d'une piscine d'eau: Surface200 m², Volume:600 m3, réchauffée par rayonnement solaire.

1°) Le jour l'eau reçoit une puissance moyenne P1=300 W/m² pendant 12 heures.
Elle n'absorbe au fait que 50% de cette puissance.

a) Calculer l'énergie Q1 absorbée par l'eau pendant ces 12 heures.
b) Calculer pour cette eau l'augmentation de température dQ1 qui en résulte.

2°) Pendant la nuit l'eau rayonne de l'énergie vers l'atmosphère.
On considère qu l'eau se comporte comme un corps noir et on admet qu sa température est t=25 °C

a) calculer la puissance P2 perdue par rayonnement par cette eau par m² de surface.
b)Calculer pour cette eau la baisse de température dQ2 qui en résulte.

Réponses:
1°) a) Q1=150*200*12*3600=1296*10^5 J
b)dQ1=Q1/mc=1296*10^5/(600*1000*4180)=0,052 °C

2°) a) Puissance totale perdue=5,67*10^(-8)*200*(25+273)=89428,9 W (formule de Stéfan)
P2=2,58*10^(-4)

b) Pour dQ2 quelle puissance utilisée, puissance totale ou P2 ?

Merci pour vos réponses.
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[phys4]

Réponses:
1°) a) Q1=150*200*12*3600=1296*10^5 J
b)dQ1=Q1/mc=1296*10^5/(600*1000*4180)=0,052 °C

Bonsoir, pour cette partie, il y a une erreur d'un facteur 10 dans le premier calcul, qui se répercute sur le second.

Dans la seconde partie, c'est la puissance calculée qu'il faut utiliser sur les 12 heures de nuit. Ce refroidissement est plus grand que l'échauffement de jour.

Calcul assez théorique, car la surface n'est pas isolée dans l'espace, elle reçoit une rayonnement de l'atmosphère, et le rayonnement n'est pas la seule cause de refroidissement.

[kaderben]

Merci pour la réponse.

Q1=P*t avec P =puissance totale et t le temps en secondes ? Non ?

[phys4]

Q1=P*t avec P =puissance totale et t le temps en secondes ? Non ?

Formule exacte, si vous recherchez l'erreur, elle est seulement dans le calcul numérique.

[A voir en vidéo sur Futura]

[kaderben]

Bonjour

Oui une erreur de facteur 10
1°) a) Q1=150*200*12*3600=1296*10^6 J
b)dQ1=Q1/mc=1296*10^6/(600*1000*4180)=0,52 °C