Mmm alors là, je ne connais pas les propriétés d'un tel matériau ; sans doute est-il conçu pour devenir particulièrement chaud lorsqu'il est exposé à la lumière du soleil, du coup il doit absorber dans le rouge et l'infra-rouge, et réfléchir le bleu-violet, mais il faudrait demander aux spécialistes.
Ensuite ce matériau communique sa chaleur à l'eau par contact thermique, et non plus par radiation ; dans ce cas le spectre d'absorption n'a plus grand chose à voir.
comme je le dis plus haut le pb c'est de chauffer un tube metallique qui contient de l'eau. on utilise du cuivre parce que c'est un très bon conducteur de la chaleur et on lui donne une couleur la plus proche possible du noir qui absorbe le meiux tous les rayonnements lumineux (le noir c'est la couleur la moins réfléchissante...). enfin on choisit un revêtement durable qui adhère bien sur le cuivre et resiste à la chaleur...
comme je le dis plus haut le pb c'est de chauffer un tube metallique qui contient de l'eau. on utilise du cuivre parce que c'est un très bon conducteur de la chaleur et on lui donne une couleur la plus proche possible du noir qui absorbe le meiux tous les rayonnements lumineux (le noir c'est la couleur la moins réfléchissante...). enfin on choisit un revêtement durable qui adhère bien sur le cuivre qui resiste à la chaleur et qui ne se salisse par trop vite , un chrome poli correspond au cahier des charges (si il est noir)...
Si j'ai bien compris le fonctionnement des fours micro-ondes, en fait ils ne se servent pas de micro-ondes, mais d'ondes à plus basses fréquences. (pourquoi ils ont gardé le nom...Envoyé par Fxhabitat
)
Le principe n'est pas d'exciter les vibrations mais d'augmenter l'énergie de translation des molécules. Ce rayonnement sert à exciter le mouvement de chaque molécule d'eau au lieu de ses vibrations.
L'avantage sur les vibrations doit être une plus facile homogénéïsation de l'énergie donnée, puisque chaque molécule transmettra par choc cette énergie.
Les micro-ondes, comme son nom l'indique, sont les rayonnements de longueurs d'onde micrométriques, donc vers l'IR.
Et si on se réfère au schéma, on constate que la limite des micro-ondes en basse fréquence est bien vers 2,5 GH, soit la dizaine de centimètre en longueur d'onde.
Qui a dit que la limite était floue ?
SIMBIS,
merci pour tes explications mais ma demande initiale est bien pour savoir quelles sont les longueurs d'ondes les plus efficaces pour chauffer de l'eau. Ensuite on en est venu à parler de la couleur specifique qui etait apliquée sur le cuivre des panneaux solaire et contrairement à ce que tu dis elle n'est pas Noire mais plutot bleutée.
plutot bleu proche du noir?
et pourquoi donc voulez vous savoir la longueur d'onde qui chauffe le plus?
La question initial porte sur la "Longeur d'onde lumineuse" et plus loin l'auteur de la question parle du spectre solaire...
Faudrait savoir!
En effet, en fonction de la source lumineuse, la proportion d'UV et d'IR chamge considérablement.. et la réponse a la question est dans la proportion plus que dans le fait que l'énergie d'un rayonement augmente avec sa fréquence...
PS: S'il sagit du spectre solair, Il faut encore savoir si c'est au niveau de la mer ou en altidute (et laquel), car l'atmosphère terrestre filtre plus les UV que les IR, donc leur proportions change.
Par ce qu'une fois passer l'atmosphère, ce qu'il reste comme UV dans le spectre solair n'en vaux plus la peine...
Mais si, il faut tout lire (cf les posts #16, 19 et 20 de cette discussion) :Si j'ai bien compris le fonctionnement des fours micro-ondes, en fait ils ne se servent pas de micro-ondes, mais d'ondes à plus basses fréquences. (pourquoi ils ont gardé le nom...
- les fours à micro-ondes utilisent des fréquences de l'ordre de 2450 MHz (soit 2,45 GHz)
- on parle de micro-ondes entre 1 GHz et 1000 GHz
=> conclusion : les fours micro-ondes utilisent bien des micro-ondes...
Résumons:
La courbe d'absorption énergétique de l'eau en fonction de la longeur d'onde a été donnée.
On ne pourra pas changer l'eau pour améliorer ça, ou adapter le maxi d'absorption... (sauf peut-être avec un additif)
Le soleil:
Son spectre a une certain distribution de fréquence
Il y a aussi une distribution d'énergie
Faudrait corréler les deux non?
Et ensuite prendre en compte la variation de l'energie recue au cours de la journée (le trajet dans l'atmosphère variant)
Prendre en compte la variation en fonction du jour de l'année.
Les panneaux solaires à eau chaude:
Comme il a été dit, la transmission à l'eau se fait par conduction.
ce qui nous interresse c'est donc la surface en contact des rayons solaires.
En fonction du paragraphe soleil ci dessus, il faut trouver un revêtement qui donnera le meilleur rendement.
Mais il faut aussi que cela soit facile à produire, que ce soit résistant dans le temps.
En conjuguant les différentes contraintes, on arrive au résultat constaté. Ce qui ne veut peut-être pas dire que ce sera le meilleur, justement à cause de contraintes qui peuvent être très gênantes (peut-être la résistance, ou l'interface substance/cuivre, ou autres)
Voilà, normalement on couvre la question posée avec tout ça, ou du moins ça permet de googleïser pour aller plus loin
Juste une petite nuance à apporter: dans sa question, Fxhabitat demandait ce qui réchauffait le plus entre les UV et les IR. Plus tard, on apprenait qu'il s'intéressait à l'eau.
Plusieurs, dont moi, avons cru qu'il s'agissait de réchauffer l'eau directement, c'est pourquoi nous avons parlé de spectre d'absorption, de micro-ondes...
Mais nous faisions fausse route, je crois. En fait, il s'agit d'un capteur solaire thermique. Le soleil réchauffe le cuivre, lequel réchauffe l'eau. Plusieurs de nos interventions deviennent sans intérêt et peut-être même qu'elles nuisent à la compréhension de non-initiés.
Ce qui compte vraiment, maintenant, c'est le spectre d'absorption du cuivre (coloré) et le spectre d'émission du Soleil.
Malheureusement, je ne suis pas un spécialiste de la question. Mais je soupçonne que si les capteurs ont cette couleur, c'est que le colorant est probablement très absorbant dans un large spectre (tant IR que visible et UV). N'étant pas un absorbant universel parfait, il réfléchit quand même un peu de bleu.
C'était mon hypothèse...
Le monde se divise en 10 : ceux qui connaissent le code binaire et ceux qui ne le connaissent pas.
En faite tout corps absorbe une gamme specifique d'energie ?
Et estcequ'il restitue de l'energie à la frequence qu'il absorbe le plus? Car je pense que chaque corps à sa propre résonnance.
Donc de l'eau ,face à de la lumiere de toute frequences ,absorbera principalement qu'aux environt d'une frequence et sera en resonnance? Elle sera exité et soit elle change d'etat ou soit elle emet des rayons de frequences idem à sa frequence propre?
Car la chaleur nous est propre nan? et on est sensible aux rayons infrarouge qu'on associe à chaleur , c'est ca? J'ai tout faux?
Faudrais me clarifié car c'est un peu le foulli pour moi la chaleur quand je pense de trop -_-
[QUOTE=SunnySky]Juste une petite nuance à apporter: dans sa question, Fxhabitat demandait ce qui réchauffait le plus entre les UV et les IR. Plus tard, on apprenait qu'il s'intéressait à l'eau.
Plusieurs, dont moi, avons cru qu'il s'agissait de réchauffer l'eau directement, c'est pourquoi nous avons parlé de spectre d'absorption, de micro-ondes...
Ce qui compte vraiment, maintenant, c'est le spectre d'absorption du cuivre (coloré) et le spectre d'émission du Soleil.
Bjr,
En effet, j'ai démarré sur l'eau et ensuite ma question à bifurqué sur les capteur solaires en cuivre.
Concernant le chauffage de l'eau par la lumière solaire, je sais maintenant (grace à Konrad Coincoin et Ketchupi) que c'est bien dans la gamme des micro-ondes (elles sont juste à coté des IR) qui ont le meilleur rendement pour exiter (faire vibrer) les molécules d'H2O. Je pense que toutes les autres longueur d'ondes participent aussi à l'echauffement de l'eau mais elles seraient moins efficaces que les fameuses micro-ondes en question.
Bonjour,
Non. L'énergie solaire dans le spectre d'absorption de l'eau utilisé par les fours à micro-onde est nulle ou presque (heureusement d'ailleurs...).
Il ne faut pas regarder l'énergie par photon (qui croît avec la fréquence) mais l'énergie dans le spectre pour une fréquence donnée: c'est le produit de l'énergie par photon par le nombre de photons. En conséquence, on en a rien à fiche pour le problème si un photon UV chauffe plus qu'un photon IR, faut juste regarder la répartition de l'énergie dans le spectre.
L'énergie solaire qui arrive au sol est siginificative uniquement entre 0.3 µm et 2 µm, soit visible, UV proche et IR proche, et concentrée dans la partie visible et l'IR très proche, et les capteurs thermiques sont optimisés pour cela. L'énergie dans les UV est faible (qq pourcent).
(cf toute une collection de sites sur le spectre solaire moyen au sol)
Cordialement,
et oui c'est exact ! il faut également tenir compte de l'énergie déposée pour une fréquence donnée. Heureusement que l'énergie déposée pour la gamme des micro-ondes est faible et participe peu au réchauffement de l'eau, sinon en été, ça sentirait le homard bouilli ! (cf les touristes...)
[QUOTE=mmy]Bonjour,
Il ne faut pas regarder l'énergie par photon (qui croît avec la fréquence) mais l'énergie dans le spectre pour une fréquence donnée: c'est le produit de l'énergie par photon par le nombre de photons. En conséquence, on en a rien à fiche pour le problème si un photon UV chauffe plus qu'un photon IR, faut juste regarder la répartition de l'énergie dans le spectre.
L'énergie solaire qui arrive au sol est siginificative uniquement entre 0.3 µm et 2 µm, soit visible, UV proche et IR proche, et concentrée dans la partie visible et l'IR très proche, et les capteurs thermiques sont optimisés pour cela. L'énergie dans les UV est faible (qq pourcent).
Bjr,
Est ce que tu peux preciser tout ce que tu viens de dire ?
Avec les micro ondes, je pensait avoir enfin la réponse à ma question " quelles sont les longueurs d'onde les plus efficaces pour chauffer de l'eau" et la je suis de nouveau dans le doute! AU SECOURS !
Il y a deux discussions distinctes, comme déjà remarqué par d'autres.
Il y a d'un côté la question de chauffer de l'eau DANS UN TUBE, auquel cas il suffit de peindre le tube ou choisir le matériau comme il faut pour le faire chauffer par n'importe quelle longueur d'onde. Les caractéristiques de l'eau n'interviennent plus, ça marche aussi bien pour un gaz ou de la paraffine dans le tube. Mon message répondait à cela.
De l'autre la question de chauffer de l'eau directement par un rayonnement, SANS MATIERE intermédiaire. C'est le problème du micro-onde. Dans ce cas, il faut choisir un rayonnement absorbé par l'eau. Manifestement (l'eau étant plutôt transparente) le visible ne convient pas. A l'opposé, les molécules d'eau sont telles qu'elles absorbent très bien le rayonnement à la longueurs d'onde utilisée par lesdits fours.
Cordialement,
Je suis allé voir sur http://astro.vision.free.fr/spectre.php
et voici ce que j'ai trouvé :
Surprise ! Les micro-ondes qui s'activent dans nos fours sont parmi les ondes lumineuses qui ont le moins d'énergie ; en fait, elles ont moins d'énergie que les ondes infrarouges ou visibles qui se dégagent de l'élément chauffant d'un four conventionnel. Leur extraodinaire efficacité est due à un effet à la fois subtil et violent qu'on nomme la résonnance.
Alors , heureusement que le soleil n'emet pas trop de micro-onde, sinon la mer et les lacs seraient vraiment super chaud ! Le soleil emet le plus de radiations dans le domaine du visible.
Faudrait aussi expliquer ce que dit ketchupi : il faut également tenir compte de l'énergie déposée pour une fréquence donnée.
bah c'est justement ce que tu viens de dire, que l'énergie déposée pour les longueurs micro-ondes est très faible, contrairement à celle déposé pour le spectre visible.
Alors, effectivement, si tu considères la formule E (eV) = 1,24 /(µm), avec une longueur d'onde de l'ordre de 30 µm, bah ça fait une énergie très faible. Cependant, ce qui est à juste titre cité, c'est que les radicaux OH- raisonnent pour certaines longueurs d'ondes micrométriques, de sorte que l'énergie est piégée à ces longueurs d'onde dans ces molécules, qui relaxent ensuite l'énergie par collisions, ce qui chauffent les aliments notamment dans les µondes.
