Physique-Chimie 3e - Cahier d'activités - 2023
Nouveau manuel de Sciences et Technologie 6e
Découvrez cet ouvrage collaboratif, conforme au nouveau programme !
Mes Pages
Thème 1 : Organisation et transformations de la matière
Ch. 1
Les espèces chimiques et l'identification
Ch. 2
Les transformations chimiques
Ch. 3
Les états de la matière
Ch. 4
Les mélanges et la solubilité
Ch. 5
L'organisation de la matière dans l'Univers
Thème : 2 Mouvements et interactions
Ch. 6
La vitesse des systèmes
Ch. 7
Les nature des mouvements
Ch. 8
La modélisation des actions
Thème 3 : Énergie, transferts et conversions
Ch. 9
Les différentes formes d’énergie et les conversions
Ch. 10
Les circuits électriques et les lois
Ch. 11
La puissance électrique et la consommation
Thème 4 : Signaux pour observer et communiquer
Ch. 12
Les signaux lumineux et sonores
Annexes
Fiches méthodes
9 - Les différentes formes d'énergie et les conversions
Activité documentaire
Changement climatique
Le bilan thermique de la Terre
✔ Établir un bilan énergétique pour un système simple.
✔ Associer l'émission et l'absorption du rayonnement d'un objet à un transfert d'énergie.
✔ Analyser l'impact des gaz à effet de serre sur l'absorption du rayonnement terrestre.
✔ Associer l'émission et l'absorption du rayonnement d'un objet à un transfert d'énergie.
✔ Analyser l'impact des gaz à effet de serre sur l'absorption du rayonnement terrestre.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Introduction
La Terre est un système qui échange de l'énergie, notamment thermique, avec l'espace. Ces échanges sont équilibrés depuis des millénaires et la température moyenne de la Terre reste constante.
Cependant, depuis plusieurs décennies, certains phénomènes contribuent à une augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre.
Cependant, depuis plusieurs décennies, certains phénomènes contribuent à une augmentation de la température moyenne à la surface de la Terre.
Problématique
Pourquoi la température moyenne à la surface de la Terre est-elle en train d'augmenter ?
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 1Puissance du Soleil reçue par la Terre
Le Soleil émet une puissance totale de 3,8 \times 10^{26} \mathrm{~W} dans toutes les directions de l'espace. Plus ce rayonnement s'éloigne du Soleil, plus il se disperse sur une grande superficie. La Terre, de par sa taille et sa distance au Soleil, intercepte donc une infime partie de cette puissance : il arrive en moyenne \bold{340 \mathrm{~W}} par mètre carré de surface terrestre.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 3Rayonnement de la Terre
La surface de la Terre possède une température moyenne de 15 °C. Or, tout corps émet un rayonnement infrarouge qui dépend de sa température. Un mètre carré de surface de la Terre émet en moyenne une puissance de \bold{390 \mathrm{~W}}.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 2Albédo
Une fraction du rayonnement solaire arrivant sur la surface d'une planète est directement réfléchie : c'est l'albédo, compris entre 0 et 1. L'albédo moyen de la Terre est de 0,30. Autrement dit, 30 % de la puissance reçue par la Terre ne fait que « rebondir » sur celle-ci. La puissance arrivant réellement sur Terre est donc plus faible.
L'albédo dépend de la surface. Il vaut 0,60 pour la glace mais seulement 0,08 pour les océans.
L'albédo dépend de la surface. Il vaut 0,60 pour la glace mais seulement 0,08 pour les océans.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 4Effet de serre
L'effet de serre est un phénomène causé par certains gaz présents dans l'atmosphère terrestre. Sur les \bold{390 \mathrm{~W}} de rayonnement infrarouge émis par chaque mètre carré sur Terre, \bold{300 \mathrm{~W}} sont absorbés par l'atmosphère. La moitié du rayonnement, soit \bold{150 \mathrm{~W}}, est réémis vers la Terre tandis que l'autre moitié, soit \bold{150 \mathrm{~W}}, vers l'espace.
Sans cet effet de serre, la température moyenne sur Terre serait de -18 °C au lieu des 15 °C actuels !
Sans cet effet de serre, la température moyenne sur Terre serait de -18 °C au lieu des 15 °C actuels !
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Doc. 5Influence des activités humaines
Le plus connu des gaz à effet de serre est le dioxyde de carbone CO2, mais il y en a d'autres. La vapeur d'eau H2O naturellement présente dans l'atmosphère en est également un, tout comme le méthane CH4 et le protoxyde d'azote N2O.
Produits par les activités humaines, les concentrations de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d'azote dans l'atmosphère augmentent depuis le XIXe siècle et ce phénomène s'accélère.
Produits par les activités humaines, les concentrations de dioxyde de carbone, de méthane et de protoxyde d'azote dans l'atmosphère augmentent depuis le XIXe siècle et ce phénomène s'accélère.
Ressource affichée de l'autre côté.
Faites défiler pour voir la suite.
Faites défiler pour voir la suite.
Questions
1. À l'aide des Doc. 1 et Doc. 2, montrer que la puissance solaire réfléchie P_r par la Terre vaut environ \bold{100 \mathrm{~W}} pour un mètre carré et que la puissance solaire arrivant réellement sur la Terre P_e vaut environ \bold{240 \mathrm{~W}} pour un mètre carré de surface.
2. Compléter le schéma suivant en utilisant les valeurs indiquées en gras dans l'activité.
3. À l'aide du schéma précédent, calculer la puissance totale reçue par un mètre carré de surface de la Terre. Que remarque-t-on ?
4. À l'aide du Doc. 5, expliquer comment l'augmentation des quantités de gaz à effet se serre dans l'atmosphère entraîne une augmentation de la température de la Terre.
5. À l'aide du Doc. 2, préciser quel serait l'effet de la fonte des glaciers sur l'albédo terrestre.
6. Compléter le paragraphe suivant pour répondre à la problématique de l'activité.
3. À l'aide du schéma précédent, calculer la puissance totale reçue par un mètre carré de surface de la Terre. Que remarque-t-on ?
En raison des émissions dues aux , les gaz à effet de captent de plus en plus de rayonnement émis par la Terre. L'atmosphère renvoie ainsi un rayonnement plus important vers la surface. D'autre part, la fonte des diminue l' de la Terre : davantage de rayonnement solaire est absorbé par la surface terrestre. Ces deux phénomènes cotribuent à l'augmentation de la moyenne à la surface terrestre.
Une erreur sur la page ? Une idée à proposer ?
Nos manuels sont collaboratifs, n'hésitez pas à nous en faire part.
j'ai une idée !
Oups, une coquille
