Rayonnement/Généralités sur le rayonnement

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Représentation schématique du transfert thermique par radiation

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Définition

Le transfert se fait par rayonnement électromagnétique (par exemple : infrarouge). Le transfert peut se réaliser dans le vide sans la présence de matière. L'exemple caractéristique de ce type de transfert est le rayonnement du soleil dans l'espace.

Exemples de transfert par rayonnement: Système de chauffage dit par radiant; le soleil.

La loi de Stefan-Boltzmann (ou loi de Stefan) permet de quantifier ces échanges. La puissance rayonnée par un corps est donnée par la relation:

$P=\epsilon S\sigma T^{4}$

avec

• $\sigma$ : constante de Stefan-Boltzmann = 5,6703 . 10-8 W.m-2.K-4
• $\epsilon$ : émissivité, coefficient qui vaut 1 pour un corps noir et qui est compris entre 0 et 1 selon l'état de surface du matériau.
• $S$ : surface du corps
• $T$ : température du corps en Kelvin

Si le corps récepteur réfléchit certaines longueurs d'ondes ou est transparent à d'autres, seules les longueurs d'onde absorbées contribuent à son équilibre thermique. Si par contre le corps récepteur est un corps noir, c'est-à-dire qu’il absorbe tous les rayonnements électromagnétiques, alors tous les rayonnements contribuent à son équilibre thermique.