Echange par rayonnement, cas d'un écran radiatif

[invite5dbdd728]

Bonjour,

Voici l'énonce :
Deux plaques planes infinies se font face l'une à 600K, l'autre à 300K. Quel est le flux échangé entre les 2 plaques supposées noires ? On interpose une troisième plaque entre les deux (écran radiatif). Comment le flux est-t-il modifié et quelle est la température d'équilibre de la plaque intermédiaire ?

Mon soucis se situe au niveau de l'écran radiatif, qu'est ce que cela veut dire ? Je n'ai pas trouvé de définition clair sur le net.
Aussi, pourquoi dans la solution (dans mes notes) nous commençons par faire la somme des flux de chaleurs (rayonnement donc Sigma*T^4) et nous disons que cette somme est égale à 0 à l'équilibre. Donc tout ce qui rentre, sort ? Je ne comprend pas vraiment pourquoi nous affirmons cela, est-ce une particularité d'un "écran radiatif" ?

Je dois également préciser que dans le bilan thermique il y a 2 flux (l'un pour la gauche de la plaque intermédiaire, l'autre pour la droite). Donc Q1+Q2-2Qi = 0 sachant que Q = Sigma*T^4.

Une très bonne explication m'aiderait ÉNORMÉMENT !
Merci d'avance !
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[LPFR]

Bonjour.
Pour une plaque infinie, le flux est infini.
J’imagine que ce qui vous intéresse est la densité de flux ; c’est-à-dire la puissance par mètre carré.

Votre première question n’est pas claire. Si la température des plaques est imposée, elle ne varie pas. La plaque « froide » reçoit plus de puissance par m² que la chaude. Si les températures ne sont pas imposées, la plaque chaude refroidira et la froide chauffera.

Un objet est en équilibre radiatif quand sa température ne change pas. Ceci peut être dû à ce qu’il reçoit autant de puissance qu’il ne radie ou à ce que la puissance rayonnée est égale à la puissance reçue plus la puissance générée dans l’objet pour d’autres raisons.
Je pense évidement aux étoiles ou même à la Terre, qui produisent de la puissance par des processus thermonucléaires ou radioactifs. Il peut aussi s’agir des objets qui reçoivent de la puissance par d’autres moyens, comme les filaments des ampoules.

Si vous placez une plaque noire devant votre autre plaque noire à 600 K . La seconde sera à l’équilibre quand elle atteindra une température à laquelle elle rayonnera la même puissance reçue de la plaque à 600 K. Comme elle rayonne sur les deux faces, la température d’équilibre sera 600/2^¼. C’est cela « l’astuce » des écrans radiatifs : ils reçoivent de la puissance sur une seule face, qu’ils rayonnent sur deux faces.

Au revoir.