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objet chaud dans le vide



  1. #1
    Bourkanieche

    objet chaud dans le vide


    ------

    Bonjour
    je me pose une petite question : si je place un objet dans le vide , au contact d'aucun autre objet , va t'il se refroidir ou bien garder sa chaleur ?

    -----

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  3. #2
    Stan_94

    Re : objet chaud dans le vide

    Il y aura perte d'énergie par rayonnement, donc il va se refroidir. Les 2 principales ( seules ? ) méthodes d'échange de chaleur entre un corps et son environnement sont la radiation et la convection. Dans le vide il n'y a bien-sûr par de convection mais bel et bien radiation (émission de rayonement, dont la longueur d'onde dépend de la température -> cf corps noir).
    Reprenez moi si je me trompe !

  4. #3
    didier9417

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Bourkanieche Voir le message
    Bonjour
    je me pose une petite question : si je place un objet dans le vide , au contact d'aucun autre objet , va t'il se refroidir ou bien garder sa chaleur ?
    bonjour,
    ton systeme va se mettre en equilibre thermique,donc si l'objet est plus chaud,il va se refroidir.
    cordialement,

    .edit avec stan_94.
    "toutes les voies sont preférables aux autres"...de je ne sais plus qui...:)

  5. #4
    Pio2001

    Re : objet chaud dans le vide

    Il y a une troisième méthode d'échange de chaleur : la conduction.

    Didier, si l'objet est plus chaud que quoi ? Que le rayonnement de fond cosmologique ?
    Alors oui, l'objet va évoluer (se refroidir ou se réchauffer) jusqu'à la température de 2.7 °K, c'est-à-dire -270.5 °C

  6. A voir en vidéo sur Futura
  7. #5
    DonPanic

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Il y a une troisième méthode d'échange de chaleur : la conduction.
    Salut
    Dans le vide spatial, la conduction ?

  8. #6
    jecario

    Re : objet chaud dans le vide

    lol, peut être pas de conduction, non ! Y a pas non plus de convection, d'ailleurs

    L'objet va se mettre en équilibre thermique avec son environnement. Ca signifie que si il reçoit plus d'énergie qu'il n'en émet (pertes radiatives), il se réchauffe. Au contraire, si il en reçoit moins... il se refroidit.

    On peut prendre en compte le rayonnement 3K dans les rayonnements reçus, mais on peut aussi considérer le rayonnement solaire, du moment qu'on ne s'éloigne pas trop de notre étoile... C'est ce qui fait que les satellites ont chaud !

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  10. #7
    didier9417

    Re : objet chaud dans le vide

    salut,
    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Didier, si l'objet est plus chaud que quoi ? Que le rayonnement de fond cosmologique ?
    par exemple, ou de son environnement,le vide, et ses fluctuations.
    "toutes les voies sont preférables aux autres"...de je ne sais plus qui...:)

  11. #8
    didier9417

    Re : objet chaud dans le vide

    désolé j'ai doublé le post....
    Dernière modification par didier9417 ; 27/09/2006 à 23h47. Motif: doublon.....
    "toutes les voies sont preférables aux autres"...de je ne sais plus qui...:)

  12. #9
    didier9417

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Pio2001 Voir le message
    Alors oui, l'objet va évoluer (se refroidir ou se réchauffer) jusqu'à la température de 2.7 °K, c'est-à-dire -270.5 °C
    la ,pour le coup,vu le titre du fill,j'aurais tendance a penser qu'il va se refroidir.....
    "toutes les voies sont preférables aux autres"...de je ne sais plus qui...:)

  13. #10
    Bourkanieche

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonjour et merci pour vos réponses .
    En somme je pourrais arriver à utiliser le vide comme une source de chaleur froide ? (froid relatif a la température ambiante )

  14. #11
    Pio2001

    Re : objet chaud dans le vide

    Dans le vide interstellaire, oui. Dans le vide d'une pompe à vide, non, car l'objet restera en équilibre thermique radiatif avec son environnement.

    Dans le système solaire, je pense que l'objet va rôtir du côté exposé au Soleil et geler du côté opposé.

  15. #12
    Bourkanieche

    Re : objet chaud dans le vide

    et si les parois de la pompe a vide sont isolante, ne va t'il pas se refoirdir un tout petit peu ? Existe t'il un materiau qui laisse passer les infrarouges que dans un seul sens? ( qui les laissent s'échapper de l'objet et qui empeche que ceux du millieu extérieur l'atteignent ) une sorte de diode pour rayon infrarouge en quelque sorte .

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  17. #13
    sitalgo

    Re : objet chaud dans le vide

    Ce n'est pas le vide qui crée le froid, c'est l'absence de matière chaude autour. Au bout d'un moment ton objet et l'isolant seront à la même température.
    Le vide va simplement empêcher les échanges par convection.

    Il existe un effet de diode en plaçant un miroir (face réfl vers l'ext) derrière une vitre, celle-ci étant une face d'un cube isolant et le miroir de mêmes dimensions. Si on prend soin d'orienter ce cube avec la vitre vers une paroi à l'ombre, on peut espérer une baisse de température de 2 ou 3 degrés. Pas de quoi garder son beurre dur en été.
    Mais si t'as l'gosier, Qu'une armure d'acier, Matelasse. Brassens, Le bistrot.

  18. #14
    tommyvercetti

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonjour.
    Je ne sais pas si quelqu'un passe encore par ici, mais j'ai une questions relative a ce sujet, et je pense qu'elle en est le plus rapproché. (C'est pourquoi je n 'ai pas pris la peine de créer un nouveau sujet)
    J'ai lu bien des choses sur d'autres sujet, mais pas de réponses exacte à ma question qui est :

    Un objet placé dans l'hypothétique vide absolu d'un espace restreint (genre super pompe a vide) le tout placé dans l'atmosphère, et sachant que la température de l'objet est inferieure à celle de l'atmosphère, se réchauffera-t-il où gardera-t-il la même température, quelle que devienne celle de l'atmosphère autour ?
    "Il n'y a point de génie sans un grain de folie"

  19. #15
    WeinbergJr

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par jecario Voir le message
    lol, peut être pas de conduction, non ! Y a pas non plus de convection, d'ailleurs

    L'objet va se mettre en équilibre thermique avec son environnement. Ca signifie que si il reçoit plus d'énergie qu'il n'en émet (pertes radiatives), il se réchauffe. Au contraire, si il en reçoit moins... il se refroidit.

    On peut prendre en compte le rayonnement 3K dans les rayonnements reçus, mais on peut aussi considérer le rayonnement solaire, du moment qu'on ne s'éloigne pas trop de notre étoile... C'est ce qui fait que les satellites ont chaud !
    Citation Envoyé par Stan_94 Voir le message
    Il y aura perte d'énergie par rayonnement, donc il va se refroidir. Les 2 principales ( seules ? ) méthodes d'échange de chaleur entre un corps et son environnement sont la radiation et la convection. Dans le vide il n'y a bien-sûr par de convection mais bel et bien radiation (émission de rayonement, dont la longueur d'onde dépend de la température -> cf corps noir).
    Reprenez moi si je me trompe !
    bonjour,

    ...

    personnellement, il semblerait que vous ne lisez pas les questions ...

    Pourtant, la question est claire : on met en contact deux corps, a priori qui n'ont pas la même température.

    Apprendre à lire une question - au risque de paraître asociable, bien que cela ne soit pas le cas, c'est aussi essayer de comprendre dans quelle optique elle a été posé. Si je lis la question de M. Bourkanieche, je constate simplement qu'il semble penser que la chaleur ne peut se transmettre que s'il existe un milieu pour la conduire (en ce sens, la question métire effectivement d'être posée).

    A partir de là, M. Bourkanieche, je vous apporte deux éléments de réponse :
    1. Il existe, ainsi qu'il a été annoncé, plusieurs types de transmission de la chaleur : par conduction, par convection et par rayonnement.
    2. Dans le cas présent de votre question, puisque vous précisez que les solides sont en contact, il y a transmission par conduction

    En guise de dessert, j'explique un peu les affirmations avancées. Rappelons d'abord brièvement les mécanismes de ces trois types de transmission de la chaleur.
    • La conduction : la chaleur étant liée au phénomène d'agitation thermique, la conduction est simplement une transmission de cette agitation de << proche en proche >> au sein d'un milieu matériel. Ainsi, la conduction apparaît uniquement dans ce qui est matériel.
    • La convection : il s'agit d'un transport << en bloc >> d'une certaine masse de matériau au sein d'un milieu ; en clair, on a ici un transport de la chaleur, puisqu'une masse de fluide se déplaçant sur de longues distances permet en outre de transporter tout un tas de molécules qui s'agitent fortement (il s'agit en outre du déplacement d'une masse de fluide chaude). L'échelle ici est d'ordre macroscopique (alors que la conduction est plutôt un phénomène microscopique). Il est évident que ce phénomène ne peut se produire que dans les milieux matériels fluides, par opposition aux matériaux dits solides.
    • Le rayonnement : il est possible d'avoir un transport de chaleur sur de grandes distances par rayonnement. Grosso modo, la lumière véhicule de l'énergie. Ainsi, une source de lumière peut transmettre de l'énergie à distance à un corps, et ceci même dans le vide puisque la lumière n'a pas besoin de support matériel pour voyager. Ce type de transmission de la chaleur est importante : sans elle, le Soleil ne pourrait réchauffer notre planète (rappelons que le Soleil et la Terre sont séparés par un vide assez << grand >>, la distance Terre-Soleil étant d'environ de 150 millions de kilomètres).

    Après ces quelques florilèges, à table

    D'après la question initiale du présent post, on aimerait savoir ce qui se passe quand on met en contact deux solides de températures différentes "dans le vide".

    La véritable difficulté du problème est par ce que l'on entend par "vide". Pour un physicien, dire le mot "vide" signifie être loin de toute galaxie, de tout ce qui pourrait perturber l'expérience. Pas question donc de la réaliser dans le "vide" autour de la Terre.

    Dans un vide "vide", faisons alors le bilan des différents types de transmission de la chaleur.
    • Conduction : certainement, on a deux solides, donc deux milieux matériels.
    • Convection : impossible, on a affaire à deux solides.
    • Rayonnement : oui, il y en a. MAIS : étant donné le post, je ne vois absolument pas pourquoi vous parlez du CMB !!! C'est déplacé, ça n'a rien à voir avec la question du post !!! Par contre : les deux corps solides peuvent rayonner de la chaleur., de même que nous, humains, rayonnons dans l'infrarouge. Mais ce rayonnement confère une perte d'énergie très très lente (par rapport par exemple à la durée de l'équilibre thermique si l'on considère le système des deux solides isolé).

    Conclusion : on a d'abord établissement d'une homogénéïsation de la tempéture des deux solides : le plus chaud se refroidit, tandis que le plus froid se réchauffe, le mécanisme est ici de type conductif.

    Dans un deuxième temps, l'ensemble (toujours en contact) des deux solides va perdre de l'énergie par rayonnement thermique. Mais cela risque de prendre plus de temps que l'homogénéïsation de température indiquée ci-avant.

    J'espère avoir pu répondre clairement à la question.

    Cordialement,
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

  20. #16
    jiherve

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonjour
    Bonne question dans le vide , en orbite, le problème c'est comment évacuer les calories et ne pas en gagner à cause du rayonnement solaire!
    C'est ce qui rend les satellites difficiles à faire!
    Donc pas de réponse universelle si ce n'est qu'il évoluera vers l'équilibre thermique si celui ci existe.
    JR

  21. #17
    trimidi

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Bourkanieche Voir le message
    Bonjour
    je me pose une petite question : si je place un objet dans le vide , au contact d'aucun autre objet , va t'il se refroidir ou bien garder sa chaleur ?
    Il me semble bien qu'il précise dans l'énoncé que l'objet n'est pas en contact avec quoique ce soit...non? Cependant merci pour cet exposé clair et instructif

  22. #18
    hterrolle

    Re : objet chaud dans le vide

    Se qu'il faut garder a l'esprit est que tout exitation tant a se reduite dans le temps. Dans le cas d'un objet chaux dans l'espace il en sera de même. La seul chose qui change c'est qu'il n'y aura que tres peux de transfer par conduction. Donc un refroidissement plus lent. Jusqu'a se que les electron et atome relentisse leur excitation jusqu'au point d'equilibre 0° si il n'y a pas d'apport d'energie.

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  24. #19
    mbochud

    Re : objet chaud dans le vide

    Existe t'il un materiau qui laisse passer les infrarouges que dans un seul sens? (Bourkanieche)
    Citation Envoyé par sitalgo Voir le message
    Il existe un effet de diode en plaçant un miroir (face réfl vers l'ext) derrière une vitre, celle-ci étant une face d'un cube isolant et le miroir de mêmes dimensions. Si on prend soin d'orienter ce cube avec la vitre vers une paroi à l'ombre, on peut espérer une baisse de température de 2 ou 3 degrés. Pas de quoi garder son beurre dur en été.

    Le coefficient de réflexion peut être différent d’un côté à l’autre.
    Mais la transmission, pour une longueur d’onde donnée, est obligatoirement la même dans les 2 sens.

    Preuve par l’absurde :
    Une boîte fermée transmet 90% vers l’intérieur et 10% vers l’extérieur. L’intérieur pourra capter ce rayonnement et le transformer en puissance gratuite. Le petit démon de Maxwell ne travaille pas gratuitement ! (Même s’il ne gagne vraiment pas cher de l’heure, car l’information est très peu couteuse.)

  25. #20
    hubhub

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonsoir

    à propos du titre du post, j'ai une devinette:

    une petite météorite tombe à vos pieds. Evacuant le nuage de poussière soulevée avec votre main, vous décidez de la ramasser et aïe! aïe! aïe! ...

    Que s'est il donc passé ?

  26. #21
    invité576543
    Invité

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonjour,

    Citation Envoyé par tommyvercetti Voir le message
    Un objet placé dans l'hypothétique vide absolu d'un espace restreint (genre super pompe a vide) le tout placé dans l'atmosphère, et sachant que la température de l'objet est inférieure à celle de l'atmosphère, se réchauffera-t-il où gardera-t-il la même température, quelle que devienne celle de l'atmosphère autour ?
    Comme personne ne répond à celui qui a relancé le sujet, je me dévoue...

    (Bien que ce ne sois pas dit, j'imagine qu'on suppose l'absence de contact entre l'objet et l'enceinte, même si la réalisation pratique n'en est pas évidente...)

    L'objet va se réchauffer: il est entouré d'une enceinte qui est à une certaine température, elle-même entourée de quelque chose, etc. jusqu'à ce qu'on arrive à l'atmosphère. Petit à petit les températures des enceintes vont s'équilibrer et la température de l'enceinte va s'approcher de celle de l'atmosphère, et rayonner vers l'objet à cette température. Cela réchauffera l'objet jusqu'à l'équilibre final où tout sera à la même température.

    Le vide est un excellent isolant, mais pas parfait: les échanges thermiques par rayonnement restent là pour assurer l'équilibre à long terme.

    Cordialement,
    Dernière modification par invité576543 ; 02/10/2007 à 06h25.

  27. #22
    Etile

    Re : objet chaud dans le vide

    Bonjour,
    Est-ce que ça à un sens de parler de température du vide ? (i.e. sans rayonnement ni matière)

  28. #23
    f6bes

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Etile Voir le message
    Bonjour,
    Est-ce que ça à un sens de parler de température du vide ? (i.e. sans rayonnement ni matière)
    Bjr Etile...
    Et hop , on repart sur la DEFINITION du mot vide !!!
    Bonne journée

  29. #24
    WeinbergJr

    Re : objet chaud dans le vide

    Citation Envoyé par Etile Voir le message
    Bonjour,
    Est-ce que ça à un sens de parler de température du vide ? (i.e. sans rayonnement ni matière)
    Bonjour,

    La température est la manisfestion de l'agitation (dite thermique) de corps matériels dans une zone délimitée spatialement.

    Si l'on est dans un vide complet, il reste les fluctuations quantiques du vide. Mais les paires de particules-antiparticules créées/annihilées ne sont pas associées à des particules réelles : elles ont une cinétique mise en défaut. Par conséquant, on ne peut y induire de notion de température.

    Une dernière remarque : concernant la température, au sens thermodynamique du terme, le vide spatial est thermostaté par le CMB (Cosmological Microwaves Background) à 2.73K. Autrement dit, dans un vide spatial "poussé" (loin de tout amas de galaxie, pas de particules etc.), la température est de 2.73K, moyennant le fait que, pour la mesurer il faut un thermomètre... qu'il faut placer là où l'on désire connaître la température (ici, là où l'on est dans le vide intersidéral)... et un thermomètre étant matériel... il mesurera évidemment la température du "thermostat" envisagé, ici le CMB.

    Cordialement,
    Dernière modification par WeinbergJr ; 02/10/2007 à 14h44.
    "[In science] Ignorance is no shame"... E Zee, "QFT in a Nutshell".

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