Bonjour,
je viens d'avoir un échange avec un ami, il m'affirme que la sol de la lune est toujours chaud, même dans l'obscurité, puisqu'il n'y a pas d'atmosphère pour que s'effectue un transfert de chaleur convectif.
Pourtant il est admis que la température sur la lune avoisine les -150°C dans l'obscurité.
Alors je ne comprends pas trop.
MErci pour vos explications.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
-150°C c'est "chaud" par rapport à la température qu'aurait un astre perpétuellement plongé dans l'obscurité. Sur pluton, il fait -230°C par exemple, soit 70°C de moins (à cette distance, le soleil ne chauffe plus vraiment)
Ok, tout est relatif.Envoyé par Tryss2
Mais officiellement, le sol de la Lune est à +120°C, environ et lorsque la lune est dans l'obscurité, cela descend à -150°. Mais comment s'évacue cette chaleur puisqu'il n'y a pas de convection?
Dans le sous sol?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Salut
Le rayonnement du corps noir .
https://fr.wikipedia.org/wiki/Rayonnement_du_corps_noir
Un vieux classique .
Bonjour,
Pour la Lune l'amplitude thermique pour un point donné à la surface du sol entre le jour et la nuit atteint 300°C
Les valeurs extrêmes relevées sont de + 117 °C le jour et de - 173° C la nuit...
Géocroiseur63.
Ah mais ça ne fait que 290° C de différence, ce doit être ça qui trouble evrardo....oui, oui,
Connais toi toi-même (Devise de Socrate inspiré par Thalès)
Mais non, sérieux! Vous ne me répondez pas:Ah mais ça ne fait que 290° C de différence, ce doit être ça qui trouble evrardo....
Si la température au sol de la lune est de 117°C le jour, comment est ce qu'elle peut descendre à -173°C la nuit, puisqu'il n'y a pas de transfert de chaleur convectifs?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
C' est plutôt toi qui ne regardes pas les réponses .
Toute matière ordinaire (baryonique) émet du rayonnement électromagnétique lorsqu'elle possède une température supérieure au zéro absolu. Cette radiation représente la conversion de l'énergie thermique d'un corps en énergie électromagnétique, et est alors appelée rayonnement thermique. C'est le processus spontané de répartition radiatif de l'entropie.
Tu as déjà eu ta réponse :
Mais si j'ai regardé .... cependant je n'ai pas trop compris, surtout quand je lis: "Le concept de corps noir est une idéalisation, car un corps noir parfait n'existe pas dans la nature"!
L'article est long et complexe, je ne comprends pas trop en quoi il répond à ma question.
C'est sans doute évident pour vous, mais moi j'ai un peu de mal.
Qui pourrait me résumer en quelques lignes?
Merci.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
L' important , c' est ça :
Donc même froide à 100 K , la lune émet de l' énergie et donc se refroidit .Toute matière ordinaire (baryonique) émet du rayonnement électromagnétique lorsqu'elle possède une température supérieure au zéro absolu
Avec des nuits de deux semaines , ça a le temps de déceindre très bas .
Sans cette émission d' énergie , la température de la lune augmenterait indéfiniment .
Voila, c'est ce que je voulais savoir. Merci.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Bonjour
La chaleur se dissipe par rayonnement, mais aussi par conduction : Le sous sol de la lune est environ à -30°C (à faible profondeur).
Certains disent que la température diminue par rayonnement EM.
D'autres me disent que la température ne varie presque pas:
Est ce que cette explication aussi est juste?Au niveau microscopique, la température ressentie en un point est intimement liée à la fréquence d'entrechoquement des atomes en ce point et conséquents à leurs vibrations.
Donc la chaleur se propage de proche en proche par convection, plus ou moins vite selon le type et la densité du milieu.
Mais dans le vide absolu, la chaleur ne peut pas se transmettre puisqu'il n'y a pas d'atome proche à exciter.
Vu qu'il n'y a pas d'atmosphère sur la Lune, il n'y a pas de raison que la combinaison de l'astronaute, ne se refroidisse au contact de rien.
Par inertie des vibrations à l'échelle atomiques, la chaleur ne peut pas se dissiper en quelques secondes, ni même en quelques minutes. Elle se dissipe un peu aux extrémités c'est vrai, mais pas aussi vite.
Maintenant si on contredit cette théorie en supposant que la chaleur est effectivement dissipée en quelques secondes, ça implique que les atomes se détachent peu à peu de leur milieu, car ils ne peuvent pas à la fois rester reliés entre eux et ne pas transmettre leur énergie par vibration-impact.
En d'autres termes ça voudrait dire que ta combinaison se vaporiserait au froid comme elle peut fondre au chaud... ça n'a pas de sens.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Oui, elle est juste. Et ça concerne la température de la combinaison des astronautes. Pas celle du sol lunaire.
On va reprendre le raisonnement par étapes.
Etape 1 : La température c'est l'énergie moyenne d'agitation des particules. En première approximation l'espace -et l'atmosphère lunaire- est vide (la densité est 20 ordres de grandeur plus faible que celle de l'atmosphère terrestre au niveau de la mer). Donc en première approximation, l'espace qui entoure l'astronaute sur la Lune n'a pas de température.
Etape 2 : En seconde approximation, si faible soit elle, la densité est non nulle. Donc on peut bien définir une température des gaz. Elle est très élevée, typiquement 104 K. Mais la densité est si faible que la chaleur transmise au corps plongés dans ce gaz ultra ténu est tout à fait négligeable, ce qui justifie la première approximation. C'est ce dont il est question dans l'extrait de conversation citée.
Etape 3 : La température est une notion qui s'applique non seulement à la matière mais au rayonnement. Un rayonnement "à 10 000 K" c'est le rayonnement à l'équilibre avec un surface à 10 000 K. La Soleil diffuse un rayonnement à 6000 K. Mais ce n'est qu'un petit disque grand comme un ongle vu à bout de bras sur la voûte céleste. La température de surface de la Lune va s'équilibrer en fonction de la température de rayonnement émis par le disque solaire et de la place qu'il occupe dans le ciel, le produit de deux donnant le flux d'énergie reçu par unité de surface (1400 W/m2 au niveau de l'orbite terrestre).
Etape 4 : ça a c'était la température du rayonnement solaire. La température du rayonnement "de l'espace" c'est la température du "noir" de l'espace. Ce noir de l'espace rayonne comme une surface à 3K, qui est la température de l'univers. Si la surface lunaire ne ne recevait aucun flux solaire (en négligeant le flux terrestre et le flux géothermique lunaire), qu'elle était constamment à l'ombre, face au noir de l'espace occupant cette fois toute la voûte céleste, sa température descendrait à 3 K.
Dernière modification par Gilgamesh ; 21/06/2016 à 08h56.
Parcours Etranges
Ok Gilgamesh, merci pour ta longue explication.
Donc les astronautes en sortie extravéhiculaire ou sur la lune n'ont pas de réel problème de température.
Je pensais qu'avec une température variant de -150°C à +120°C, environ, ils seraient soient congelés, soit bouillis dans leur combinaison.
Donc quand un astronaute est dans l'obscurité, l'extérieur de sa combi va lentement se refroidir avec un transfert de chaleur radiatif, mais suffisament long pour que cela ne soit pas un problème.
C'est ça?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
C'est ça... sauf que la régulation thermique à l'intérieur des scaphandres n'est pas du tout un problème négligeable en pratique ! Le problème n'est pas tant de de réchauffer que de refroidir, du fait de l'existence de deux sources de chaleur : le Soleil (plus le sol lunaire éventuellement) et le corps de l'astronaute.
L'énergie reçue du Soleil (et du sol) dépend de la section de scaphandre exposée, ça va être de l'ordre du kW, ce n'est pas du tout négligeable. Il faut éviter autant faire ce peut que l'énergie soit absorbée par la combinaison, c'est pour ça qu'elle sont blanches, afin de renvoyer le maximum de flux.
Si l'astronaute reste à l'ombre, le problème n'est pas réglé pour autant à cause de la deuxième source de chaleur, le corps, qui émet un flux de chaleur de quelques centaines de W (dépendant de l'activité de l'astronaute). Là encore, ce n'est pas négligeable et il faut tout évacuer. Le transfert radiatif n'est pas assez intense, où dit autrement, pour transférer disons 200 W par rayonnement il faudrait un radiateur de grande dimension maintenu à l'ombre alors que l'astronaute change d'orientation en permanence ce qui n'est pas gérable. Ou alors un petit radiateur maintenu à l'ombre mais de température d'émission élevée. Seulement, le caloporteur étant à l'équilibre avec l'intérieur du scaphandre, l'astronaute étoufferait de chaleur dans ce cas. Donc on utilise un moyen plus efficace que les transferts radiatif : les changements d'état de l'eau. Dans le sac encombrant que porte l'astronaute il y a un radiateur maintenu à l'ombre à la surface duquel de la glace se sublime dans l'espace.
Dernière modification par Gilgamesh ; 21/06/2016 à 09h16.
Parcours Etranges
Congelés, jamais, même à l'ombre le corps de l'astronaute produit assez de chaleur (env. 100W au repos) pour élever (beaucoup trop) la température dans la combi (qui est très bien isolée de plus).
D'ailleurs, les scaphandres lunaires n'ont pas de système de chauffage, juste un système de réfrigération.(circuit ouvert au glycol).
Je serais curieux de connaitre la température à l'intérieur d'une grotte lunaire (il faudra y envoyer une sonde). Comme dans les grottes terrestres une température moyennée ?
Il faut rappeler une évidence : personne n'a exploré la Lune de nuit (qui dure deux semaines). Pour une mission de longue durée la grotte serait peut-être une solution pour réduire le besoin de chauffage. (on ne passe pas tout son temps en scaphandre).
Cela doit être les -30°C mentionnés message #13, dont l'origine devrait un équilibre entre ce qui est rayonné en moyenne par la surface et le flux géothermique.
Serait intéressant d'avoir une référence.
Pour toute question, il y a une réponse simple, évidente, et fausse.
J'avais cité cette valeur de mémoire, mais en vérifiant je vois qu'il s'agit plutôt de 230K (-43°C).
Ma source est le Mc Graw Hill 11th edition page 428.
Je poste une copie du tableau complet en pièce jointe.
Visiblement vos contatcs n' ont rien compris au transfert de chaleur par rayonnement.
Pourtant ça fait partie des bases de la thermique.
D'ailleurs c'est comme ça que le soleil ..... nous chauffe.
lisez : https://fr.wikipedia.org/wiki/Transf...ue#Rayonnement
Rayonnement
Article détaillé : rayonnement.
Par définition, le transfert se fait par rayonnement électromagnétique. Quelle que soit sa température, un corps émet un rayonnement thermique, celui-ci est plus ou moins intense selon cette température. La longueur d'onde à laquelle est émise ce rayonnement dépend aussi de cette température. Ainsi, le rayonnement thermique émis par le Soleil est situé principalement dans le visible. Des corps plus froids comme les mammifères émettent quant à eux dans l'infrarouge. La loi dite loi du déplacement de Wien permet de donner la longueur d'onde du maximum d'émission en fonction de cette température.
Ce transfert de chaleur est le seul à se réaliser dans le vide, cas du rayonnement solaire arrivant sur Terre. Néanmoins, celui-ci se réalise aussi dans les fluides (l'air par exemple) et dans certains solides (verre).
Exemples de transfert par rayonnement : système de chauffage dit par radiant ; le soleil.
La loi de Stefan-Boltzmann (ou loi de Stefan) permet de quantifier ces échanges. La puissance rayonnée par un corps est donnée par la relation :
.......
Si le corps récepteur réfléchit certaines longueurs d'ondes ou est transparent à d'autres, seules les longueurs d'onde absorbées contribuent à son équilibre thermique. Si par contre le corps récepteur est un corps noir, c'est-à-dire qu'il absorbe tous les rayonnements électromagnétiques, alors tous les rayonnements contribuent à son équilibre thermique.
