Bonjour,
Sur FS, je viens de lire que la température de la thermosphère peut atteindre 2000°!
Je sais que dans le vide, il n'y a pas de transfert de chaleur par convection. Mais cela signifierait qu'un corps au soleil dans la thermosphère pourrait atteindre 2000°
Cela me semble beaucoup non?
http://www.futura-sciences.com/magaz...mosphere-4643/
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Il s'agit probablement d'un effet du vent solaire, le choc des particules sur la haute atmosphère communique leurs énergies à des molécules ou atomes de notre atmosphère.
Il s'agit de la température d'un gaz plus raréfié que celui de nos tubes luminescents et un objet plongé dans ce gaz ne prend pas cette température.
Comprendre c'est être capable de faire.
Le chauffage de la thermosphère est du à l'absorption des UV solaires (λ<240 nm) par le di-oxygène et sa dissociation :
O2 + UV → O + O
suivi de la recombinaison des atomes en dioxygène (bilan chimique nul) avec dégagement de chaleur emporté par un troisième corps M (N2, O2 ou O)
O + O + M → O2 + M + 118 Kcal/mole
Ce qui revient in fine à transformer l'énergie radiative des UV en chaleur.
Comme le milieu est très ténu la température atteinte est élevée. Mais si tu plonge un corps dense là dedans (par exemple un astronaute), il va recevoir de l'atmosphère par conduction/convection un flux de chaleur tout à fait symbolique et le rayonner efficacement, ce qui fait que sa température va dépendre exclusivement de son bilan radiatif (selon qu'il est à l'ombre ou au soleil).
Dernière modification par Gilgamesh ; 12/06/2016 à 10h10.
Parcours Etranges
Justement, c'est cette partie qui m'interesse, le bilan radiatif d'un objet dans la thermosphère, disons à environ 400 km d'altitude.Envoyé par Gilgamesh
Ce bilan radiatif dépend donc du rayonnement solaire, de la composition externe de l'objet et de sa capacité à absorber et à rayonner l'énergie reçue. (désolé si je n'emploie pas les bons termes)
J'essaye en fait de savoir quelle pourrait être la température d'un satellite exposé au soleil ou dans l'obscurité.
C'est pour cela que les 2000° me semblaient beaucoup.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Pour un objet dense dans le vide (ce qui est le cas dès qu'on dépasse la limite de l'espace ~100 km), c'est le bilan radiatif qui joue exclusivement.
Equilibre radiatif en présence d'un corps rayonnant (Soleil, Terre...)
La température d'équilibre dépend
1/ de la température de rayonnement de la source (constante pour le Soleil)
2/ de sa grandeur angulaire sur la voute céleste (c'est ce qui fait qu'on reçoit plus de chaleur en s'approchant du Soleil : non parce qu'il est plus chaud mais qu'on intercepte une plus grande fracttion du flux émis)
3/ des coefficients d'émissivitéet d'absorptivité
Si
la température d'équilibre T est :
En fonction du ratio
Si le corps est en orbite autours d'une planète, le calcul doit introduire le rayonnement infra rouge provenant de la surface planétaire.
Parcours Etranges
Bjr à toi,
Intéresse toi à "Auguste PICCARD". Il a fait des vols ascentionnels à l'aide de ballon.
Ca vaut le coup de connaitre les préripéties de ses diverses ascensions et des écarts de température qu'il a subi!
Bonne journée
Oui, c'est marrant de voir l'équipement de ces pionniers des années 1930.
https://fr.wikipedia.org/wiki/August...sph.C3.A9rique
Cependant ils montaient à une altitude max de 15 km.
Ma question se pose plutôt pour les satellites orbitant autour de la Terre.
J'ai trouvé cet article en anglais, intéressant: calcul de la température théorique d'une assiette plate en orbite autour de la Terre.
Ils arrivent à 394°K.
https://www.grc.nasa.gov/www/k-12/Nu...emperature.htm
D'après ce que j'ai vu un peu partout, la température moyenne varie entre 50°K et 400°K.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Autre chose, dans une étude sur le satellite Spot, on lit, (dans: équilibre thermique du satellite)
Pour cela des zones radiatives sont aménagées sur les surfaces externes.
Je ne comprends pas comment des zones radiatives peuvent être efficaces dans le vide.
Le rôle du controle thermique
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Il y a trois modes d'échange de la chaleur :
par conduction : la chaleur est transmise au sein de la matière par diffusion de l'énergie cinétique des atomes, de proche en proche, sans déplacement global de matière.
par convection : la chaleur est transmise par déplacement de matière
par radiation : la chaleur est emportée par le rayonnement électromagnétique.
Le vide, c'est l'absence de matière, il ne permet donc aucun échange de chaleur par conduction et convection. Le rayonnement électromagnétique n'a besoin d'aucun support matériel pour se propager. Le seul mode d'échange est donc radiatif.
Dernière modification par Gilgamesh ; 13/06/2016 à 08h49.
Parcours Etranges
Cela signifie donc que l'échange de chaleur se fait par rayonnement, et ce rayonnement n'est pas dans le visible?
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Le spectre du rayonnement dépend de la température. Il sera visible pour un corps suffisamment chaud. Par exemple le soleil.
La puissance dissipée dépend de la température de l'objet, mais également de son émissivité. Pour refroidir un satellite on s'arrange pour que celui ci présente une surface réflective dirigée vers le soleil et une surface à haute émissivité dirigée dans une autre direction.
On peut aussi utiliser une surface qui soit à la fois réflective dans le visible et le proche IR, mais à grande émissivité dans l'IR moyen et lointain. Le calcul de la température d'équilibre donné plus haut est d'ailleurs incorrect, car un corps a rarement une émissivité constante sur tout le spectre.
J'ai dis une bêtise, je n'avais pas vu que le calcul utilisait des valeurs données, qui doivent surement prendre en compte la totalité du spectre concerné.
Oui je comprends bien.
Donc un objet peut rayonner, sans que ce soit lumineux. Pex un émetteur radio.
J'ai du mal à comprendre cette notion.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
Non, ta remarque est pertinente dans l'absolu : alpha et epsilon ne vont être valables que pour une gamme de température et de spectre, donc pour bien faire il faudrait en faire des fonction de la température et de la longueur d'onde. En pratique, on prend effectivement des valeurs moyenne mesurée en labo dans la gamme du spectre qui nous intéresse en pratique (l'infrarouge lointain).
Parcours Etranges
Il faut simplement prendre l'adjectif lumineux au sens large. Si un objet rayonne il est lumineux, par définition. Mais à basse température il sera lumineux dans l'infra rouge et le rayonnement émis ne va pas exciter nos capteurs de lumière. Les pigments lumineux des cônes et bâtonnets de notre rétine ne changent de conformation que lorsqu'il sont atteint par un rayonnement situé dans un intervalle étroit de longueur d'onde, entre 0,3 à 0,7 µm environ.
Parcours Etranges
Ok, mais je bloque encore: par exemple les fenêtres à double vitrage dont l'intérieur est vide d'air.
Il devrait alors y avoir un transfert de chaleur d'une vitre vers l'autre par rayonnement EM.
Travaillez, prenez de la peine, c'est le fond qui manque le moins.
L'espace entre les vitres n'est pas sous vide, un transfert s'effectue en petite partie par convection, et majoritairement par rayonnement.
C'est le cas.
Mais le verre est opaque dans l'infra rouge lointain (~ 10 μm), cad dans la bande de longueur d'onde dans laquelle les corps à température ambiante (~ 20°C) émettent l'essentiel de leur énergie. Voir ci dessous la courbe de transmission du verre.
Donc en transmission directe ça ne marche pas bien. Il faut que le verre absorbe le rayonnement, chauffe, puis réémette (avec une émissivité assez correcte : 0,95).
Dernière modification par Gilgamesh ; 13/06/2016 à 19h08.
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