FORMULES de PHYSIQUE
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RéCEPTION de la CHALEUR des RAYONNEMENTS
-réception de la chaleur des rayonnements
La réception de chaleur de la part de rayonnements est l'apparition d’énergie calorifique sur un corps récepteur.
La terminologie de réception est limitée à la chaleur reçue des rayonnements.
Dans les cas d'autres sources, c'est de la conduction ou de la convection
ENERGIE REÇUE
Le total de l’énergie de réception de chaleur sur un corps est dispatché entre :
-l'énergie qu’il réfléchit
-l'énergie qu'il absorbe
-l’énergie qu'il transmet (c'est à dire qui le traverse, avec des incidents de parcours comme diffusion, dissipation...)
Donc on doit tenir compte des coefficients respectifs de ces fonctions (dits coefficients spectraux) et qui sont nommés >>
- coefficient de réflectivité (yρ ), d’absorptivité (bt ) et de transmissivité (yt )
Chacun est un rapport entre l’énergie réfléchie, absorbée ou transmise et l’énergie totale reçue
Donc la somme des coefficients de réflectivité, d'absorptivité et de transmissivité = 1
Ces coefficients sont peu variables avec la température, mais très variables avec la longueur d’onde
Pour un corps opaque (ne transmettant rien) bt = 0
Pour un corps noir yt = yρ = 0 et bt = 1
Pour un corps blanc bt = 0
Toutes les formules de la réception (énergie, puissance et autres ) objets de ce chapitre, sont les mêmes qu'en absorption.
Seule la notion de puissance surfacique spatiale prend un nom spécial (réceptivité au lieu d'absorptivité)
PUISSANCE THERMIQUE REÇUE
C’est une énergie (thermique) reçue en un certain temps, donc synonymie avec les terminologies >>> flux thermique, courant thermique, débit thermique , flux de chaleur, ou RAYONNEMENT reçu
Equation aux dimensions : L2.M.T-3 Symbole de désignation = Pt
Unité S.I.+ : le Watt (W )
Relations entre unités :
1 thermie par heure (th/h) vaut 1,162.103 Watt
1 B.T.U per second (BTU /s) vaut 1,055.103 Watt
1 calorie par seconde (cal/s) vaut 4,185 Watt
1 kilocalorie par heure (kcal/h) vaut 1,162 Watt
-équivalent mécanique de la chaleur : si une puissance Pt est évaluée en calories/seconde, il faut multiplier par 4,185 pour avoir Pt en Watts
Loi de Lambert-Beer (pour un faisceau de rayonnements énergétiques parallèles tombant sur un corps)
P1= Po.cosθ.e-Jb.l
où Po(W)= puissance (flux) reçue
P1(W)= puissance restante, atteignant un objet après avoir traversé une épaisseur l(m) de la matière
e est l’exponentielle
Jb(m-1)= coefficient d’atténuation linéique de flux
θ(rad)= angle plan entre rayon incident et normale
Attention: le courant (ou débit, ou flux ) thermique de ce § est un courant d'énergie (idem les débit, ou flux ou courant d'énergie d'origines électrique ou mécanique, rencontrés par ailleurs)
Il s'agit toujours des puissances (dimension L2.M.T-3)
C'est très différent d'un débit de charge (ou courant de charge ou flux de charge) >>> car un débit d'une charge thermique (ayant elle-même une dimension Θ1/2)
Ce débit de charge a comme équivalents l'intensité (électrique, dimension I) et le débit-masse (en mécanique, de dimension M.T-1).
PRESSION DE RADIATION
Voir chapitre pression de rayonnement