Qu’est-ce que l’énergie radiante? Définition

Energie radiante

En physique, l’énergie radiante est l’énergie du rayonnement électromagnétique et gravitationnel . Le terme « énergie radiante » est le plus couramment utilisé dans les domaines de la radiométrie, de l’énergie solaire, du chauffage et de l’éclairage. En tant qu’énergie, son unité SI est le joule (J) . La quantité d’énergie radiante peut être calculée en intégrant le flux radiant dans le temps. Transfert de chaleur par rayonnementest très important dans le secteur de l’énergie, car c’est l’un des moyens les plus importants de transférer l’énergie thermique. Il n’a pas besoin de moyen, tel que l’air ou le métal, pour avoir lieu. Tout matériau dont la température est supérieure au zéro absolu dégage une certaine énergie radiante. La plupart de l’énergie de ce type se trouve dans la région infrarouge du spectre électromagnétique, bien qu’une partie se trouve dans la région visible.

Le taux de transfert de chaleur d’un corps (par exemple, un corps noir) vers son environnement est proportionnel à la quatrième puissance de la température absolue et peut être exprimé par l’équation suivante:

q = εσT ⁴

où σ est une constante physique fondamentale appelée constante de Stefan – Boltzmann , égale à 5,6977 × 10 ^-8 W / m ² K ⁴ . Cette relation s’appelle la loi de Stefan – Boltzmann . L’ émissivité, ε , de la surface d’un matériau est son efficacité à émettre de l’énergie sous forme de rayonnement thermique et varie entre 0,0 et 1,0. Par définition, un corps noir en équilibre thermique a une émissivité de ε = 1,0. On le voit, le transfert de chaleur par rayonnement est important à très haute température et dans le vide.

Deux corps qui rayonnent l’un vers l’autre ont un flux de chaleur net entre eux. Le débit net de chaleur entre eux est donné par:

Q = εσA _1-2 (T ⁴ ₁ -T ⁴ ₂ ) [J / s]

q = εσ (T ⁴ ₁ -T ⁴ ₂ ) [J / m ² s]

Le facteur de surface A _1-2 est la surface vue par le corps 2 du corps 1 et peut devenir assez difficile à calculer.