Voilà je me pose plusieurs questions à propos des transferts d'énergie et de chaleurs entre plusieurs choses :
 
je voudrais comprendre clairement pourquoi la température sur la terre n'est que de environ -40 à +40°, et non pas de + 200° comme sur certaines planètes ou de -200° sur d'autres plus éloignées du soleil, celà est-il simplement du à la distance qui sépare la planète en question et le soleil ?
 
ensuite on sait que sur mars les température varient :
Température minimum: -125,2 °C  
Température maximum: +26 °C  
ceci est du au fait que lors de sa rotation, une partie est exposée au soleil et une autre ne l'est plus.
je me pose donc la question : en sachant que mars est entourée de vide (ou presque), comment se peut-il qu'elle "transmette" l'énergie accumulée pour atteindre une température de 26° et retomber à une température de -125.2°, à quoi transmet-elle cette énergie ?
en partant d'un point de vue atomique, on sait que la "température" d'un corps est due à l'agitation de ses molécules... donc la température de ce corps diminue lorsque ses molécules s'agitent de moins en moins, dans notre cas à quoi celà est-il due puisque je ne vois pas en quoi le vide "ralenti" l'agitation des molécules...  
bon là je dois certainement dire nimporte quoi parce que le macrocosme avec le microcosme... rien à voir.
 
bon voilà je pose des questions qui paraissent probablement très stupides mais je préfère les poser et paraître ignorant que le rester  
 
edit : et la station orbitale & les satellites, ils sont à quelle température ?

 
C'est bien de se poser des questions. Avant tout, les chercheurs, les scientifiques sont curieux du monde qui les entoure.
 
Pour commencer, pourquoi un corps se refroidit ? Pourquoi se réchauffe-t-il ? Un corps se refroidit parce qu'il est plus chaud que son environnement (2ème principe de la thermo), sa chaleur est transmise à son environnement plus froid, jusqu'à atteindre un équilibre.
 
La terre baigne dans le vide, donc s'il n'y avait pas d'apport d'énergie, notre planète serait très froide. L'une des différences entre les temépratures des planètes est l'énergie lumineuse transmise par le soleil, elle varie en 1/r². Cette remarque grossière permet d'expliquer la plupart des distributions de température.
 
Par contre, elle n'explique pas la différence entre Vénus, plus éloigné du soleil que Mercure, mais plus chaude. Cela est dû à l'effet de serre.
 
Pour Mars, la planète n'est pas entourée de vide, mais d'une atmosphère (pas si ténue que ça). Comment Mars fait-il pour refroidir ? Il faut savoir qu'en thermodynamique, lorsqu'un corps est à une certaine température T, la valeur moyenne de l'énergie cinétique de ses particules est de 3/2.kT, elle n'est que moyenne, ce qui veut dire qu'il y a des particules plus énergétiques et moins. Parmis celles qui sont très énergétiques, certaines ont une vitesse plus importante que la vitesse de libération, et donc peuvent quitter le système. Globalement, nous pouvons donc voir les particules les plus "chaudes" s'échapper, ceci explique une partie de l'énergie perdue.
Ensuite, les particules peuvent aussi vibrer (dans les solides par exemple). Ces particules peuvent perdre de l'énergie en rayonnant, sous forme d'ondes électromagnétiques. C'est pourquoi un corps plongé dans le vide va refroidir.

Mars reçoit un ensoleillement qui est environ 43% de celui reçu sur terre, c'est encore viable, même pour la photosynthèse, le problème c'est que la pression n'est que de 10 milibars au niveau du sol (100 fois plus faible que sur terre), ce qui fait que l'effet de serre n'est pas assez développé pour tamponner la température. En fait c'est pas que Mars se refroidit, c'est plus le fait  qu'elle ne sait pas garder la chaleur de la journée. L'energie est ré-émise et se perd dans l'espace au lieu d'être ré-absorbée et gardée par l'atmosphère trop ténue.
Pour info l'atmosphère de Mars c'est 95% CO2, 2.7% azote, et 0.13% oxygène.

 
tout d'abord merci bien pour l'explication de la première partie, je m'en doutais, mais je n'étais plus très sûr et je voulais confirmation
 
ensuite pour ce que tu dis à propos des particules les plus chaudes qui s'échappent, j'imagine que dans notre cas ce n'est pas ce qu'il se passe, si ?
 
ensuite pour la perte d'énergie par rayonnemment sous forme d'ondes électromagnétiques, celà se produit-il avec mars ? mars émet-elle un rayonnemment sur sa partie non exposée ? ce serait donc due à celui-ci... intéressant, en fait je n'imaginais pas que mars émette des ondes électromagnétique depuis sa partie non exposée au soleil, car elle n'émet aucune lumière, celà dit pas de lumière ne signifie pas forcemment pas d'onde.
 
merci de l'explication !!

 
Un epartie de l'énergie est perdue par le biais des particules atmosphériques.
 
Ensuite, tout corps à une certaine température rayonne. Il y a la théorie du rayonnement du corps noir si tu veux. (donc pour Mars, à 300K, doit rayonner principalement dans l'infrarouge)

 
comment celà se produit-il ? je ne vois pas trop comment celà peut-il se produire... ?!
 
et sinon quelles ondes émettent les corps à une température de l'ordre de -40°C ? -130°C ? par exemple... il y a une formule ?

 
C'est expliquer dans le premier post (les plus chaudes s'échappent en raison de leur vitesse plus importante que la vitesse de libération).
 
Les corps à ces températures émettent dans toutes les longueurs d'onde, suivant la loi de Planck http://semsci.u-strasbg.fr/cornoir.htm:
 
rho(T) = 8pihc/[lambda^5(exp(hc/lambda.kT)-1)]
 
Pour avoir le maximum tu dérives par rapport à lambda et tu trouves son max pour lambda en inconnu.
A vue de nez, ça doit être dans les infrarouge lointains ou les micro-ondes.

 
oki, donc Mars perd des particules.
 
merci pour la formule lol
 
merci pour toutes ces explications qui complètement mes connaissances !!!

Tu fait comment pour savoir tout çà Bongo? Serieux tu m'epate des fois

 
Perso, ça m'étonnerait que Mars perde beaucoup d'énergie par ce biais (particules atmosphériques qui s'échappent), car dans ce cas, pour que l'ensemble de l'atmosphère diminue de plusieurs dizaines de degrés, il faudrait qu'une portion non négligeable de l'atmosphère disparaisse chaque jour. Or, l'atmosphère de Mars n'est pas renouvellée (plus d'activité volcanique).
 
Le refroidissement se fait plutôt comme sur Terre, par rayonnement infra-rouge. Ce n'est pas du tout négligeable : grace au rayonnement infrarouge, la Terre réémet chaque jour vers l'espace autant de chaleur qu'elle en reçoit du soleil (sinon la température s'emballerait).

 
oui c'est que je ne comprenais pas, le fait qu'elle perde de l'énergie par échappemment de particule ça me paraissait pas adapté dans cette situation.

Oui c'est tout à fait exact.
 
En fait "l'évaporation" est le phénomène principal de refroidissement pour par exemple un verre d'eau chaude.
 
Il est clair qu'ici, pour une planète, c'est bien le rayonnement qui en est la cause principal.

 
 
 
edit : merci pour tes explications et ce qui en a découlé, maintenant à moi d'essayer de comprendre le pourquoi des champs électrique (qui se déplace en plus   )... et autres subtilités  

 
 
-- Le "pourquoi" d'un champs EM c'est l'accélération d'un corps chargé. Dans le cas des atomes, ça correspond au passage d'un électron d'une couche d'énergie E1 à une autre de plus haute énergie E2 à l'occasion d'un choc. En retombant il émet un photon d'énergie h.nu = E2-E1.
 
En plus de cela les interaction entre atomes, lors des chocs, engendrent des niveaux E1-E2 divers et variés (sans cela l'émission ne serait pas continue sur tout le spectre) .
 
Un atome isolé ne rayonne donc pas, et les milieux raréfiés mal.
 
=

 
oui, ça c le cours direct de terminale, mais concrètement ça n'explique pas grand chose

 
Le champ électrique d'une charge est :
E=q/4pi.epsilon0.r²
 
Tout le problème vient du fait que c'est un champ stationnaire, ne dépendant pas du temps. Une onde électromagnétique dépend du temps, c'est pourquoi pour une charge accélérée, on crée cette dépendance (une charge entranslation uniforme ne marche pas, on peut trouver un référentiel galiléen où il est au repos).
 
Où tu en es dans les ondes ?

 
Bin pas énormemment plus avancé, faudra que je me documente 4x + sur les champs magnétiques
 

 
 Ben chai pas, mais le passage d'une couche basse à une plus haute, c'est bien une accélération, non ?
 
==

 
lol

+1 en fait g pas pigé  

 
mdrr, ça fait un mois que tu te poses la question ? lol
 
Non en fait pour être rigoureux, on ne peut pas parler d'accélération pour un électron. Celui-ci est représenté par une fonction d'onde. On peut calculer l'énergie de celle-ci, ainsi que son impulsion, position.
 
http://fr.wikipedia.org/wiki/M%C3% [...] 3.B6dinger
 
Les concepts que tu as l'habitude de manier en mécanique classique n'ont plus cours.
 
Donc pour un atome lorsqu'il passe d'un état d'énergie E1 à un état d'énergie E2, on ne peut pas parler d'accélération, mais changement d'état quantique. Ca veut tout simplement dire que tu dois changer de fonction d'onde pour décrire ton électron.
 
La mécaQ c'est très très compliqué, donc pour les ondes, essaie de lire le Feynmann électromagnétisme en deux tomes (et si tu veux commencer par mécanique en 2 tomes aussi), sinon y a aussi les Berkeley, tome1 et tome2, le tome 3 est exclusivement consacré aux ondes

 
okay j'ai de la lecture si g envi de tout comprendre merci

ah... c'est ce topic que je cherchais
quelle sont les méthodes pour refroidir une source de chaleur sur un engin spatial ?
des gros radiateurs ?

 
ça depend des satellites.
le plus souvent, y'a des reserves de fluide froid (???) qui servent a refroidir périodiquement les equipements sensibles.

ça c'est bien pour isoler. mais pour une réfrigération, le fluide finit bien par avoir de la chaleur à évacuer.
au fait, ma source de chaleur, c'est un réacteur nucléaire  

 
Oui : des surfaces émissives
 
Un topo parfait ici appliqué au satellite SPOT:
 
http://minilien.com/?Tgu1ufPSkH  
 
Afin d'assurer au satellite SPOT une température moyenne proche de 20°C, il faut établir un bon équilibre entre les sources de chaleur et les sources de froid.
Pour cela des zones radiatives sont aménagées sur les surfaces externes. Ces radiateurs sont couverts par un revêtement spécial, le SSM (Second Surface Mirror) dont les propriétés thermo-optiques permettent un bon dosage entre les flux externes absorbés et le flux rayonné vers le fond du ciel.
 
Les surfaces non utilisées comme radiateur sont couvertes par des matelas dits "super isolants" dont l'efficacité sous vide est spectaculaire (100 fois meilleure que pour les polystyrènes).  
 
 
==

 
Bon pour ton réacteur oublie tout de suite.
Sinon pour des equipements plus légers :
 soit le gaz froid est directement envoyé sur la source chaude (le gaz est perdu)
 soit cas le plus fréquent on "draine" la chaleur des equipement (placés a l'interieur du sat) vers l'exterieur sur des radiateurs qui ont un revetement assez spécial, il rayonne beaucoup mais n'emmagasine pas.

un réservoir de gaz liquéfié parcouru de caloducs, c'est jouable ?

 
vi

moai... reste à intégrer ça là dedans  

Chaque planète a ses propres propriétés physique d'une part mais aussi son fonctionnement face au soleil. Du fait de la distance entre une planète et le soleil, cela peut modifier la température de surface. Mais ce qui est important, c'est la propriété physique autrement dit la composistion de la planète elle-même. En gros, si la planète s'entoure d'une atmosphère, celle-ci devrait permettre le stockage de l'énergie reçue du soleil (effet de serre), mais pas seulement. La vitesse de rotation aussi peut influencer. Car la durée de l'ensoleillement permet effectivement une élévation de la température plus importante de la surface éclairée, il ne faut pas cependant que la surface à l'ombre soit restée dans l'ombre trop longtemps ceci va entrainer une baisse importante de la température. Or les autres plannètes comparées à la terre ont des tailles gigantesque, même entourtées d'une atmosphère, celle-ci ne peut réguler la température de façon identique que la terre. Tout est question de régulation de température et ceci, grâce à la présence de l'atmosphère mais surtout du volume raisonnable de la planète et le tout, bien entendu, à une bonne distance du soleil et avec une bonne vitesse de rotation. La vie n'apparait pas n'importe où !!! Si mars est entourée de vide ou non, la chute de sa température s'explique par le rayonnement de corps (mars est avant tout un corp physique et matériel donc subit les mêmes lois de rayonnement que tout corps physique. Son énergie se perd à travers le rayonnement qu'elle émet dans son environnement (rayonnement IR ou visible). Ce qui explique la chute de sa température ou le refroidissement. Le vide ne ralentit rien, l'agitation des molécules dépend uniquement de la température du milieu dans lequel elles se trouvent. C'est pourquoi, un corps "refroidi" émet de la lumière plus dans l'IR alors que le même corps chauffé émettra de la lumière dans le visible (exemple une barre en fer porté à haute température par rapport à la même barre de fer à température ambiante.