Dans le vide, la chaleur est principalement transmise par rayonnement. Ce mode de transfert de chaleur implique l'émission d'ondes électromagnétiques, qui peuvent se déplacer dans le vide sans aucun support. Contrairement à la conduction et à la convection, qui nécessitent une substance physique pour transférer la chaleur, le rayonnement peut se produire en l'absence de tout matériau, ce qui en fait la seule méthode efficace de transfert de chaleur dans le vide.
Explication du rayonnement :
Le rayonnement implique l'émission d'énergie à partir d'une source sous forme d'ondes électromagnétiques. Ces ondes, qui comprennent la lumière visible, le rayonnement infrarouge et la lumière ultraviolette, transportent l'énergie d'un endroit à un autre. Dans le contexte du transfert de chaleur, ces ondes se présentent principalement sous la forme de rayonnement infrarouge, qui est associé à l'énergie thermique. Lorsque ces ondes rencontrent un objet plus froid, elles transfèrent de l'énergie et chauffent l'objet.Exemple dans l'espace :
Un exemple pratique de transfert de chaleur par rayonnement dans le vide est le transfert de la lumière solaire dans l'espace. Le Soleil émet de l'énergie sous forme d'ondes électromagnétiques qui traversent le vide de l'espace et chauffent la Terre lorsqu'elles sont absorbées. Ce processus se produit sans aucun contact physique ou médium entre le Soleil et la Terre.
Représentation mathématique :
L'efficacité du transfert de chaleur par rayonnement dans le vide est décrite par la loi de Stefan-Boltzmann, qui stipule que le taux de transfert de chaleur est proportionnel à la quatrième puissance de la température absolue (T) du corps émetteur. Mathématiquement, cette loi est représentée par ( e = C (T/100)^4 ), où ( e ) est la capacité de transfert de chaleur, ( T ) est la température absolue et ( C ) est une constante. Cette relation montre que le transfert de chaleur par rayonnement devient de plus en plus efficace à des températures plus élevées.
Application dans les fours à vide :
