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Équations
\displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4
dQ / dt = e * s * S * T ^4
q = \epsilon \sigma ( T_c ^4- T_e ^4)
q = e * s *( T_c ^4- T_e ^4)
ID:(15331, 0)
Radiation
Description
Les particules chargées qui oscillent déplacent leur champ électrique environnant, générant ainsi des oscillations électromagnétiques. Dans notre monde, ces oscillations sont connues sous le nom de rayonnement et, en fonction de leur fréquence ou de leur longueur d'onde, elles peuvent se manifester sous forme de chaleur, de lumière ou d'ondes radio.
Pour la particule en question, l'émission de rayonnement correspond à une perte d'énergie, et donc à une perte de chaleur. De même, lorsque la particule absorbe le rayonnement du champ électromagnétique environnant, son énergie augmente, ce qui entraîne une augmentation de sa température.
ID:(204, 0)
La loi de Stefan Boltzmann
Équation
Si un objet a une température (énergie), ses atomes se déplacent (se déplacent, oscillent). Si ce mouvement implique le déplacement de charges, il génère des champs électriques, ce qui correspond à l'émission de rayonnement.
Le rayonnement émis est directement lié à la température absolue à la quatrième puissance :
| \displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4 |
où S est la surface rayonnante, \sigma est la constante de Stefan-Boltzmann (4,87E-8 kcal/h m^2K^4 ou 5,67E-8 J/s m^2K^4), \epsilon est l'émissivité et T est la température absolue.
L'émissivité est un facteur qui dépend de l'état de la surface, de sa rugosité, et peut varier entre 0 et 1, se situant généralement dans la plage de 0,6 à 0,9.
ID:(3198, 0)
Bilan radiatif
Équation
Non seulement nous émettons de la radiation, mais aussi l'environnement qui nous entoure le fait. Cela signifie que nous recevons également de la radiation, ce qui implique que l'environnement extérieur contribue également à notre réchauffement. Les deux environnements émettent de la radiation conformément à la loi de Stefan-Boltzmann :
| \displaystyle\frac{ dQ }{ dt }= \epsilon \sigma S T ^4 |
Par conséquent, le bilan total se calcule en soustrayant ce que nous recevons de ce que nous émettons. Si le signe est négatif, nous perdons de la chaleur, et s'il est positif, nous gagnons de la chaleur. Si la température extérieure est T_e et celle du corps est T_c, le bilan sera le suivant :
Par conséquent, si les températures du corps et de l'environnement sont égales, il n'y a pas de radiation nette, ce qui signifie que ce que nous émettons est compensé par ce que nous absorbons.
| q = \epsilon \sigma ( T_c ^4- T_e ^4) |
ID:(3199, 0)
Comment fonctionne un radiateur
Image
Les radiateurs sont chauffés à l'aide d'eau chauffée dans une chaudière centrale et circulant dans le système de chauffage. L'eau chauffée réchauffe le métal des radiateurs, ce qui, d'une part, réchauffe l'air ambiant par convection, créant ainsi de la chaleur dans la pièce. Ils émettent également un rayonnement infrarouge, qui peut être capturé photographiquement, comme illustré dans l'image suivante :
ID:(11196, 0)
0
Video
Vidéo: Rayonnement thermique