#26 21-08-2007 21:33:11

BigCactus
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Logiquement, un tissus un peu mouillé se refroidit lors de l'évaporation de cette eau.
Donc, même un tissus très fin peut être plus froid, pour peu qu'il soit humide.

Il doit d'ailleurs se produire une réaction en chaîne.
Une petite goutte d'eau tombe sur la tarp, qui se refroidit, et qui provoque la formation de condensation, qui elle même refroidit la tarp et qui entraîne encore plus de condensation...

non ?
hmm

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#27 21-08-2007 21:38:05

oli_v_ier
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Bah en fait ce n'est pas une évaporation qui se produit, mais justement le contraire, non ? smile


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#28 21-08-2007 21:54:17

BigCactus
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

L'air se charge en eau tant qu'il le peut.
Donc, logiquement, toute humidité contenue dans un objet est susceptible de s'évaporer tant que l'air n'est pas complètement saturé.
Evidemment, lorsqu'il y a du brouillard, on a dépassé la saturation.
Mais ça condense avant qu'il y ait brume ou brouillard...

hein ? Non ?
hmm

Dernière modification par oli_v_ier (21-08-2007 23:34:23)

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#29 21-08-2007 22:05:21

oli_v_ier
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Ok, je vois ce que tu veux dire.
Une partie de l'eau s'évapore c'est vrai, après tout c'est un échange permanent, mais globalement il y a plus d'eau qui se condense plutôt que de s'évaporer, sinon il n'y aurait pas de problème de condensation smile .


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#30 22-08-2007 00:30:23

Bison
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Olivier a écrit :

Effectivement, mais du coup cette faible capacité thermique ne les rend-elles pas également facilement "réchauffables" par l'air ambiant ?
Un tissu très fin peut être à une température différente de l'air à proximité ?

A noter que la capacité thermique de l'air ambiant, disons par unité de volume est encore beaucoup plus faible que celle d'un tissus ou d'une brindille. Une simple brindille peut refroidir pas mal d'air ambiant avant que cet échange n'aboutisse à un équilibre de température.

En fait donc, les surfaces en train de se refroidir par rayonement ont beaucoup de chaleur à perdre meme quand il s'agit d'une toile de tissus ou d'une brindille, et l'air ambiant se refroidit très facilement, car la capacité thermique de l'air, par unité de volume, ce n'est vraiment rien grand chose.

Aussi bien au niveau microscopique qu'au niveau macroscopique, il se crée une zone d'air froid très stable, qui n'est plus susceptible de convection naturelle. A l'échelle microscopique, on parle d'une "couche limite" accrochée à la surface.

Au niveau macroscopique il se crée au niveau du sol une couche de quelques cm, puis de quelques mètres, éventuellement quelques dizaines de mètres d'air froid et donc très stable. Cette couche d'air froid et stable ne se mélange pas au "vent" normal, qui lui passe littérallement "par dessus."

Donc, près du sol, peu ou pas de vent, tout se refroidit, tout se fige.

Bon, c'est un peu simplifié ... mais c'est évident quand c'est du vécu!
Expérience classique au décollage sous les tropiques, en saison "sèche" :
Les alizés soufflent en permanence, mais en fin de nuit et à l'aube ... pas de vent, tout est calme, il fait frisquet. Si on décolle au petit matin, il s'agit, bien qu'il n'y ait pas de vent au sol, de décoller dans la bonne direction, car vers deux cents pieds, à la limite de la couche d'inversion, on recontre l'alizé, brutalement ...

Comme Bigcactus, je crois qu'on est vraiment en train de s'éloigner du sujet initial ... on nage dans la météo et la thermodynamique, qui ne sont pas des sujets simples ... Et on n'est pas vraiment "outillés" pour rendre les choses faciles à comprendre. D'ailleurs, la météo n'explique que les cas les plus "typiques", les situations simples. Or, la réalité correspond rarement à ces cas typiques ... la réalité, ce sont les cas "intermédiaires".

Ceci dit, le retour d'expérience en début de post, c'était probablement un de ces cas "typiques" où toutes les conditions sont réunies pour créer une belle condensation intérieure et extérieure.

J'ai quand même bien envie de me livrer à quelques expériences dans le jardin, ces prochaines semaines. Getter les situations météo "typiques" et bien documenter, photos à l'appui, données météo à l'appui. Si j'arrive à quelque chose de "démonstratif", je lancerai un post séparé.


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#31 22-08-2007 01:31:05

oli_v_ier
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Bison a écrit :

A noter que la capacité thermique de l'air ambiant, disons par unité de volume est encore beaucoup plus faible que celle d'un tissus ou d'une brindille. Une simple brindille peut refroidir pas mal d'air ambiant avant que cet échange n'aboutisse à un équilibre de température.
[...]

Aahh ben voui, bien sûr.

Merci pour ces explications très complètes et très claires, à te lire je me souviens de situations et de phénomènes observés que j'arrive maintenant à expliquer.

Bison a écrit :

Comme Bigcactus, je crois qu'on est vraiment en train de s'éloigner du sujet initial ...

Plus maintenant ! smile Les messages un peu techniques ont été déplacés dans cette discussion uniquement consacrée à la condensation, et comme tu dis, pour bien comprendre les phénomènes liés, il faut parler un peu de thermodynamique.

J'ai quand même bien envie de me livrer à quelques expériences dans le jardin, ces prochaines semaines. Getter les situations météo "typiques" et bien documenter, photos à l'appui, données météo à l'appui. Si j'arrive à quelque chose de "démonstratif", je lancerai un post séparé.

Excellente initiative ! Mais tu peux poster dans cette discussion, c'est plus simple si on peut éviter de disperser les infos relatives à un même sujet.


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#32 11-10-2009 10:12:56

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Je relis les conditions des deux nuits ayant conduit Snop à se plaindre de la condensation, et dans les deux cas, je conclus qu'il aurait dû déployer sa bâche ("tarp" en bon franglais).
La source froide, par ses nuits claires, est le ciel intersidéral, il est à quelques 3 K (trois degrés Kelvin, ou absolus, environ 2,735 K pour être plus précis). Il y a bien quelques étoiles à quelques milliers de K à leur surface, mais sous un angle solide négligeable.
La source chaude principale, c'est toi et le sol autour de toi. Vous rayonnez à votre température absolue, entre 270 K à 300 K, vers l'espace intersidéral qui ne vous rend rien. Une source encore plus chaude, mais secondaire, est l'atmosphère proche, qui s'est chargée d'humidité durant les heures chaudes, et qui condense au contact du sol refroidi : cela s'appelle la rosée.

Si tu intercales une toile de tente entre le ciel et toi, c'est la tente qui va rayonner vers le ciel, et c'est elle qui va se couvrir de rosée. Ce qui est en dessous en est protégé : toi tu ne rayonnes plus directement vers le ciel.
Et de même du sol immédiatement autour de toi, protégé de rayonner par ta toile de tente déployée. Il ne rayonne plus, au moins sur un angle solide majoritaire, que vers la toile de tente, qui n'est que vers 270 K, et guère plus froid.

Le cas serait plus difficile si tu étais léché par un nuage qui monte de la vallée.
Au sommet du Mézenc, nous constations que le moindre obstacle sur le trajet du nuage, notamment ces murs de pierre sèche qui nous abritaient, était copieusement arrosé par le nuage. Là il est donc vital que ta tente soit fermée du côté au vent. Là, une tente double paroi se justifie entièrement. Que tu aimes ou pas est alors une question secondaire. A l'abri de ce micro-climat sous tente, ta chaleur corporelle est ton seul moyen de maintenir tes vêtements raisonnablement secs, ou du moins moins mouillés que le restant du voisinage.

Dernière modification par Vaer_dig_selv (11-10-2009 10:14:42)


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#33 11-10-2009 10:25:17

velox
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Euh, VdS, tu veux dire que c'est la rosée qui s'est posée sur la toile (respirante) de son sursac qui l'a empêché de bien évacuer la condensation?

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#34 11-10-2009 19:28:41

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

velox a écrit :

Euh, VdS, tu veux dire que c'est la rosée qui s'est posée sur la toile (respirante) de son sursac qui l'a empêché de bien évacuer la condensation?

Non, en fait tu agglomères là ma première question, où je pensais évacuation de l'eau de perspiration du dormeur, et ma réponse détaillée, où il n'est plus question de cela. Dans la réponse détaillée, j'ai expliqué que c'est la rosée nocturne qui est ici le problème majeur, et cela dès le début de la nuit. La nuit était claire, le dormeur et le sol ont énormément rayonné vers l'espace intersidéral. L'air (saturé) a compensé ce qu'il a pu en condensant sa vapeur d'eau sur le sol et sur le sursac puis sur le duvet directement.
La bâche tendue et pentue, ou mieux encore une tente partout pentue, étaient la seule solution, pour tenir cette rosée à distance, et l'écouler à distance.


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#35 11-10-2009 19:51:10

NThony
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Bâche ou non, cela n'aurait rien changé roll !!

Je ne vois pas en quoi mettre un tarp - cad une protection non fermée - ferait changer la température de l'air sous l'abri... et donc la pression de vapeur saturante de l'eau est la même en dessus et en dessous de la bâche. Et il en va de même pour la pression partielle de l'eau dans l'air bien entendu.

Donc rosée sur la bâche = rosée sur le sursac.

Peut-être pensais-tu à un abri fermé, qui lui empêchera la rosée de se former, au risque de voir apparaître de la condensation par contre. C'est ce que j'utilise qd je ne veux pas me servir de mon sursac.

Et lorsque les nuages viennent s'inviter à la fête, il ne s'agit plus du tout d'un phénomène de rosée...

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#36 11-10-2009 21:58:13

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

NThony a écrit :

Bâche ou non, cela n'aurait rien changé roll !!

Je ne vois pas en quoi mettre un tarp - cad une protection non fermée - ferait changer la température de l'air sous l'abri... et donc la pression de vapeur saturante de l'eau est la même en dessus et en dessous de la bâche. Et il en va de même pour la pression partielle de l'eau dans l'air bien entendu.

Donc rosée sur la bâche = rosée sur le sursac.

Peut-être pensais-tu à un abri fermé, qui lui empêchera la rosée de se former, au risque de voir apparaître de la condensation par contre. C'est ce que j'utilise qd je ne veux pas me servir de mon sursac.

Les bras m'en tombent. Je devrai réexpliquer combien de fois ?
Prenons des valeurs vraisemblables à un moment de la nuit :
L'air qui monte lentement de la vallée n'est pas encore saturé, sa température est de 2°C. Son point de rosée est à -1°C.
Tu as ton tarp au dessus de toi, et ton rayonnement thermique est raisonnablement intercepté, pas sur 2 Pi, mais sur 1,5 Pi stéradians.
Donc c'est pour les trois quarts ton "tarp" qui rayonne directement vers le ciel, disons que sa température dynamique est de -4°C. En conséquence c'est sur lui que l'air condense en rosée.
Alors que toi, ton sac et ton sursac ne rayonnent que vers le tarp (je néglige le demi Pi stéradian non abrité, parce que ton "tarp" a deux pignons ouverts). Ce qui fait que la température externe la plus basse de ton couchage ne descend pas plus bas que 0°C, ce qui est plus élevé que le point de rosée pris pour hypothèse. Vous ne condensez donc que zéro rosée.
Toute la rosée est sur la bâche, face externe surtout : la plus léchée ; mais face interne aussi, dans la mesure où ton "tarp" est ouvert et mal orienté. Il est donc important d'avoir des pentes, pour que la rosée interne s'écoule au sol et tombe ailleurs que sur toi.

NThony a écrit :

Et lorsque les nuages viennent s'inviter à la fête, il ne s'agit plus du tout d'un phénomène de rosée...

Déjà expliqué : tente fermée nécessaire. Double paroi appréciée. L'eau arrive déjà toute condensée.


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#37 11-10-2009 22:32:54

ChP
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Je m'immisce.

Il est notable que lorsque le ciel est dégagé, toutes les surfaces qui y sont exposées voient leur température baisser par phénomène de rayonnement. Pour autant, AMHA, au niveau du sol il y a de l'air, et ce dernier, par convection, établit un équilibre entre toutes les surfaces, exposées ou non. Dés lors, le point de rosé est sensiblement le même pour toutes ces surfaces.

Cordialement.

Pierre


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#38 11-10-2009 22:47:23

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

ChP a écrit :

Il est notable que lorsque le ciel est dégagé, toutes les surfaces qui y sont exposées voient leur température baisser par phénomène de rayonnement. Pour autant, AMHA, au niveau du sol il y a de l'air, et ce dernier, par convection, établit un équilibre entre toutes les surfaces, exposées ou non. Dés lors, le point de rosé est sensiblement le même pour toutes ces surfaces.

Il est terrible d'en arriver à m'opposer à Pierre, qui a bien plus d'expérience pôlaire que moi, et qui lui aussi est ingénieur...
Voilà : le point de rosée caractérise l'air, pour une teneur en vapeur d'eau donnée (en grammes d'eau par gramme d'air, pour ne pas dépendre de la pression). L'air, pas le sol ni nous-mêmes.
Non, on n'a pas équilibre thermique. On est constamment en dynamique, en irréversible.

Un des auteurs faisant autorité en matière de rando pédestre, mais je ne me souviens plus si c'est Véron, insiste sur l'efficacité de la simple toile CONTRE LA ROSEE. Il donne le fait pragmatique, je l'ai justifié plus haut en évaluant les bilans de rayonnement. On le constate aussi sous les arbres : bien moins de rosée, car ce sol là était écranté du ciel pour la nuit.

En fait les conditions de rosée par nuit claire et air humide, sont pratiquement les seules qui justifient le pari technique des couvertures "de survie" réflectorisantes : elles rayonnnent moins dans la bande des 10µm thermiques.

Dernière modification par Vaer_dig_selv (11-10-2009 22:50:05)


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#39 11-10-2009 23:28:01

NThony
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Tu as fait les bilans de rayonnement, oui.

Les as-tu comparé avec les bilans de convection et conduction? Non.

Et comme ChP, je suis d'avis que c'est la convection qui dominent largement.


On est au moins d'accord sur le principe de formation de la rosée, tu en conviendras (pression partielle de l'eau atteignant la pression de vapeur saturante etc...).

Là où nos avis divergent, c'est tout simplement que tu estimes que la couche limite au dessus de ton sursac et celle au dessus de ton tarp ne présentent pas les mêmes profils de température. Et donc ne génèrent pas de la rosée identiquement pour des P et T similaires qui existent en dessous et en dessus du tarp.

La convection dominant, les profils sont identiques et donc la rosée apparaît de la même façon. Si différence il y a, elle sera quasi imperceptible.

Dynamique? Vu la vitesse du phénomène...!?!


Enfin bon, c'est ma vision des choses.
Je ne suis pas ingénieur thermicien, mais j'espère que ça ne m'interdit pas de donner mon point de vue.

Bonne nuit.

PS: vu comme on dévie de l'expérience de snop, je pense que l'on pourrait continuer cette discussion ailleurs (il y a un sujet sur la rosée il me semble). Désolé snop, ça donne l'impression que l'intérêt de ton trip c'était ton sursac!!! hmm

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#40 11-10-2009 23:43:55

ChP
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Vaer_dig_selv a écrit :

... Voilà : le point de rosée caractérise l'air, pour une teneur en vapeur d'eau donnée (en grammes d'eau par gramme d'air, pour ne pas dépendre de la pression). L'air, pas le sol ni nous-mêmes. ...

On est d'accord sur ce point, et il est évident que les surfaces exposées au ciel sont refroidies par rayonnement. Mais le rayonnement n'est pas le seul vecteur d'échange thermique et l'air, par ses mouvements, vient balayer toutes les surfaces en sa présence et par conduction/convection les amène à une température proche de la sienne (si ce phénomène n'existait pas, pourquoi nous couvririons nous ?). Dés lors, exposées ou non au ciel, ces surfaces, à des températures équivalentes (un peu plus basses pour celles directement exposées au ciel) subissent pratiquement les mêmes effets de la rosée.

Une des raisons pour lesquelles il y a moins de rosée dans les sous-bois, outre qu'il n'y existe pratiquement pas de rayonnement, est que le refroidissement dû au rayonnement à l'extérieur s'y propage moins car la circulation de l'air y est ralentie. La convection a beaucoup moins d'effet.

EDIT : Oui, effectivement, désolé pour la pollution de ton fil.

Cordialement.

Pierre

Dernière modification par ChP (11-10-2009 23:46:22)


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#41 11-10-2009 23:56:43

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

ChP a écrit :
Vaer_dig_selv a écrit :

... Voilà : le point de rosée caractérise l'air, pour une teneur en vapeur d'eau donnée (en grammes d'eau par gramme d'air, pour ne pas dépendre de la pression). L'air, pas le sol ni nous-mêmes. ...

On est d'accord sur ce point, et il est évident que les surfaces exposées au ciel sont refroidies par rayonnement. Mais le rayonnement n'est pas le seul vecteur d'échange thermique et l'air, par ses mouvements, vient balayer toutes les surfaces en sa présence et par conduction/convection les amène à une température proche de la sienne (si ce phénomène n'existait pas, pourquoi nous couvririons nous ?). Dés lors, exposées ou non au ciel, ces surfaces, à des températures équivalentes (un peu plus basses pour celles directement exposées au ciel) subissent pratiquement les mêmes effets de la rosée.

En climatisation de bâtiments, la règle pour évaluer la température convenable pour les travailleurs dedans, est de prendre la moyenne entre la température radiative moyenne des parois, les 6 parois, sur 4 Pi stéradians, et la température de l'air.

Or en plein air, temps calme, nuit claire, la température radiative d'une moitié de l'angle solide total, est celle du vide intersidéral, à peine tempérée par l'atmosphère traversée.

Il est faux qu'en regardant la température de l'air, on ait tout regardé. Sinon on n'aurait pas chaud la journée au Soleil. Et sinon aussi, ni Snop ni moi-même n'aurions pu sécher nos duvets au Soleil.


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#42 12-10-2009 00:28:54

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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

snop a écrit :

pas un souffle de vent(...)Encore une nuit sans vent, (...)

dans ce cas là, peut-on négliger le facteur mouvement d'air et privilégier le rayonnement vers l'espace?

si on ajoute que la fois où snop monte son tarp, il semble ne pas y avoir de rosée sur son sac le matin (en tout cas il n'en parle pas cette fois) peut on conclure de l'utilité du tarp dans ces conditions précises?? (froid, air immobile,ciel dégagé etc)

(ceci est avant tout une question aux ingénieurs thermiques qui peuplent ce forum -plutôt qu'un grain de sel pour semer la discorde- histoire d'avoir une idée de comment éviter la rosée, comment mieux associer le matos tarp-duvet-bivy, et éviter à snop de balancer son sursac tout neuf wink)

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#43 12-10-2009 01:27:59

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

töma a écrit :
snop a écrit :

pas un souffle de vent(...)Encore une nuit sans vent, (...)

dans ce cas là, peut-on négliger le facteur mouvement d'air et privilégier le rayonnement vers l'espace?

si on ajoute que la fois où snop monte son tarp, il semble ne pas y avoir de rosée sur son sac le matin (en tout cas il n'en parle pas cette fois) peut on conclure de l'utilité du tarp dans ces conditions précises?? (froid, air immobile,ciel dégagé etc)

(ceci est avant tout une question aux ingénieurs thermiciens qui peuplent ce forum -plutôt qu'un grain de sel pour semer la discorde- histoire d'avoir une idée de comment éviter la rosée, comment mieux associer le matos tarp-duvet-bivy, et éviter à snop de balancer son sursac tout neuf wink)

C'est vrai que sans le récit par Snop de sa colère contre son sursac, je ne ne me serais pas mobilisé.
Pour te répondre complètement, certains éléments nous manquent à jamais : à partir du moment où le vent est non décelable par le bivouaqueur, doit-on en conclure que le renouvellement général est nul ? En tout cas, la convection n'est jamais nulle. Tous deux seront atténués si tu bivouaques sous les belles branches basses d'un sapin (un vrai sapin, abies alba).

Les mêmes branches interrompront aussi ton rayonnement thermique de corps à 300 K vers le vide intersidéral, et te renverront du rayonnement thermique à température à peine plus basse.

Si les détails sur les mouvements de l'air sont difficiles à mesurer au cas par cas, en revanche le rayonnement est facile à calculer.
Si tu comptes que le ciel clair ne te renvoie que peanuts (négligeable), que sur toi-même ta paroi de vêtements est à T (en kelvin), tu rayonnes selon la loi de Stefan et Boltzmann, selon la puissance quatrième de la température absolue.
La constante de Stefan-Boltzmann (sigma) vaut 5,67 . 10^-8 W.m^-2. K^-4.
Donc à zéro degré Celsius, 273 K, un mètre carré de duvet et sursac rayonne 315 Watts.
Si tu compares aux 75 watts du métabolisme de base, tu vois l'écart...
Pour ne rayonner que 75 Watts, et toujours en supposant que ce que l'environnement lui renvoie est négligeable, il faut descendre la température de paroi extérieure à 191 K = -82 °C.
Hff !

Quelqu'un peut vérifier mon calcul ?

En fait, ce sont des températures que l'on constate sur la Lune, dans la nuit de 14 jours, et en l'absence d'eau.

Elle est où la correction en pratique ? D'une part dans l'inertie thermique du sol, celle de l'air ensuite, d'autre part dans l'humidité de l'air, qui justement en condensant en rosée, libère de la chaleur, empêchant la température du sol de descendre aussi bas qu'elle descend dans les déserts secs.

Oui, on peut conclure que Snop aurait dû monter sa bâche dans tous les cas. On peut comprendre qu'il ait eu envie de "se la jouer" discret. Et les bâches militaires camouflées, fort bien construites et finies, abondamment siliconées, ne sont pas d'un poids comparable : plus ou moins un kilogramme. Une fois durant quelques jours, un fournisseur britannique soldait (encore cher) du tissu enduit camouflé léger ; il eût fallu réagir vite, c'est parti à toute vitesse. Le camouflage britannique DPM est très efficace sur des yeux humains, il me semble. La discrétion a un poids, on l'accepte ou pas.

On peut aussi en conclure que durant les glaciations, nos ancêtres ont été fort sages de rechercher des cavernes pour s'abriter...

Dernière modification par Vaer_dig_selv (12-10-2009 01:30:19)


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#44 12-10-2009 08:40:22

Bison
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Il y a, dans un autre post, un [url=]"Hors suhet sur la condensation"[/url]  qui mériterait de prendre place ici.
VDS versus CHP, sur base d'un "Vécu" de Snop ...

En réponse provisoire aux derniers échanges dans cet autre fil j'ai envie d'intervenir pour dire ceci :

En matière de sciences naturelles, on ne dispose que de modèles simplifiés qui ne rendent pas compte de la complexité du monde réel!
Déjà que pour l'échange de chaleur par convection entre une surface solide et un fluide en mouvement, la théorie est particulièrement complexe ...

Et si on observait ?

En fait, il suffit parfois de regarder autour de soi :  il m'arrive bien souvent, en hiver de constater ceci :
Le toit de ma voiture et les vitres sont couverts de givre du côté gauche, le côté exposé au ciel libre. Le côté droit, n'est pas givré :  je suis garé le log d'une haute haie, sur la droite. La voiture de ma femme est quant à elle stationnée sous un abri exposé aux quatre vents. Elle n'est pas givrée du tout ...

Çe sont des faits "expériementaux" (reproductibles d'années en années ... pour rester scientifique). Mon interprêtation :  la haie sur la droite de la voiture, le toit de l'abri ... renvoient (réfléchissent) tout simplement vers la tôle suffisemment de rayonnemement pour que celle-ci se refroidisse moins fort que s'il n'y avait pas ce "retour".

En fait, c'est toute la différence entre une nuit claire (pensons aux déserts) et une nuit nuageuse :  un simple couche de nuages nous retourne une grande partie du rayonnement thermique émis par le sol, ce qui fait que le refroidissement nocturne est beaucoup moins important sous un ciel couvert.

Mes deux gouttes de rosée ...


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#45 12-10-2009 10:11:30

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Reprenons le schéma exemplaire utilisé plus haut, où il est supposé que la température dynamique du tarp soit de -4°C.
Il émet donc selon la loi de Stefan-Boltzmann en sigma.T^4 : 297 W/m², dans toutes les directions.
Comptons provisoirement à zéro les échanges du dormeur avec le sol (il y a un matelas). Comptons le tarp comme une tente monoparoi complète. Sous ces hypothèses, le couchage du dormeur émet 315 W/m² par rayonnement thermique, et reçoit 297 W/m². Le bilan net est de 18 W/m² émis par le couchage vers le tarp ou la tente monoparoi.

Il est donc particulièrement net que le tarp apporte énormément de gain sur la perte par rayonnement.

Il reste maintenant à évaluer combien d'eau condensée par seconde ou par heure, peut maintenir la paroi du tarp à -4°C au lieu de -82°C calculé précédemment en l'absence de condensation.

Chaleur latente de vaporisation de l'eau : 2 248 J/g.
Ces 297 W sur un mètre carré fournis par la condensation (pour être ensuite rayonnés vers le ciel) correspondent à 0,132 g d'eau condensée par seconde, ou 476 g par heure et par mètre carré. Sur huit heures : 3,8 kg d'eau par mètre carré.

Où est l'erreur ?
Elle est d'avoir négligé d'une part le rayonnement thermique reçu du sol par le tarp, en face inférieure, qui demeure de l'ordre des 300 W/m², d'autre part le rayonnement reçu par l'atmosphère, qui n'est pas si nul que cela.
On recommence, en prenant pour débit thermique les 18 W/m² calculés précédemment, pour un tarp à -4°C, chauffé par le sol et un couchage à 0°C :
18 W/m² / 2 248 J/g / = 8 mg/(s.m²) = 28,8 g/(h.m²) = 231 g/m² en huit heures.

Voilà, dans ces hypothèses, ton tarp condense 231 g d'eau par mètre carré dans une nuit claire de huit heures, si l'air est assez humide pour les lui fournir. L'erreur par pessimisme en négligeant le rayonnement thermique d'atmosphère demeure.
Tu as donc vivement intérêt à ce que ton tarp ou ta tente égoutte tout cela à quelque distance de ton couchage. Si tu n'as pas de tarp et comptes entièrement sur le sursac, tu vas te retrouver avec une quantité comparable de rosée sur ton couchage. Un peu moins en réalité, car avec ton dégagement de chaleur, tu vas en réévaporer une partie. Dans tous les cas, tu ne seras pas content.


Après vérifications, corrections et débats, un exemple de ce calcul de condensation de rosée pourrait figurer au wiki.


Correction de grammaire.

Dernière modification par Vaer_dig_selv (15-10-2009 13:14:44)


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#46 12-10-2009 11:15:01

ChP
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Après correction de 300 W/m²,

Vaer_dig_selv a écrit :

... 18 W/m² / 2 248 J/g / = 8 mg/(s.m²) = 28,8 g/(h.m²) = 231 g/m² en huit heures. ...

Il est évident que chaque m² environnant exposé directement au ciel va réclamer le même traitement. Sachant qu'un m³ d'air à -4°C ne contient que 3 g d'eau, on va assécher une colonne de 231 / 3 = 77 m !!! Je veux bien, mais quelque chose me choque. Je pense que si tes calculs sont fondés sur des équations de physique que je ne discuterai pas, la mise en application aussi directe que tu en fais me semble bien sujette à caution.

Cordialement.

Pierre


Alzheimer mais ne se rend pas wink !

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#47 12-10-2009 11:31:15

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

ChP a écrit :

Après correction de 300 W/m²,

Vaer_dig_selv a écrit :

... 18 W/m² / 2 248 J/g / = 8 mg/(s.m²) = 28,8 g/(h.m²) = 231 g/m² en huit heures. ...

Il est évident que chaque m² environnant exposé directement au ciel va réclamer le même traitement. Sachant qu'un m³ d'air à -4°C ne contient que 3 g d'eau, on va assécher une colonne de 231 / 3 = 77 m !!! Je veux bien, mais quelque chose me choque. Je pense que si tes calculs sont fondés sur des équations de physique que je ne discuterai pas, la mise en application aussi directe que tu en fais me semble bien sujette à caution.

Cordialement.

Pierre

J'ai bien précisé les simplifications pessimistes : on ne tient pas compte des inerties thermiques, qui fournissent une partie des calories, ni du rayonnement thermique quand même non nul reçu par l'atmosphère, mais mal connu et fort variable.
Il est connu que quand l'atmosphère est nuageuse, l'écran au dessus de nos têtes est à température proche de 0°C, donc nous rayonne dans les 300 W/m², plus ou moins selon la température réelle du nuage, ou de ses couches les plus basses.

Tu as raison d'insister sur l'inversion de température quand l'air est calme, et que c'est la couche la plus basse qui est refroidie par le sol : du coup cette zone est stabilisée par l'inversion de température. Cette stabilité n'est percée que par la colonne de convection qui s'élève de chaque source de chaleur plus importante que les autres : un rocher, un maison, une tente, un dormeur...

Avec un léger brassage, la rosée proprement dite est limitée au profit des brouillards de sol, de rivières et de fonds de vallée. A Vaulx, entre les deux canaux du Rhône et en contre-bas du canal de jonage et du Grand Large, très proches de la nappe phréatique, nous avons souvent de tels brouillards nocturnes et matinaux.

Je reviens corriger ton calcul d'assèchement d'air : il ne faut pas prendre la capacité en eau de l'air à -4°C, mais de celui à la température diurne de fin de journée, plutôt 15 à 20°C. C'est là que se trouve la réserve d'eau que le refroidissement du sol va condenser. J'ai la flemme d'aller chercher les diagrammes, qui sont derrière un gros tas de fatras...

Dernière modification par Vaer_dig_selv (12-10-2009 11:37:30)


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#48 12-10-2009 13:14:48

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Bon, retrouvé une table de vapeur saturante, mais en américain, ASME :
à 60°F = 15,56°C, p = 0,25611 lb/sq.in = 1766 Pa.
Volume spécifique en cubic feet par pound : 1207,6 (= 75,4 m^3/kg).
Pour les conversions en métrique, ma cunulatrice (Juliette Placard pour les intimes) fait ça automatiquement.
Convertissons en g/m3 : 13,265 g/m^3.

Ce qui semble me manquer à présent, c'est la table de l'atmosphère standard, pour avoir la pression atmosphérique standard à 1750 m, altitude du premier bivouac décrit par Snop.

Au niveau de la mer, 1 atm = 101325 Pa
et les 1766 Pa de vapeur saturante à 15,56°C représentent 1,742 % en volume ou en molaire, d'eau dans l'air. En altitude, la même saturation représente un plus grand pourcentage d'eau dans l'air... et finalement l'altitude n'intervient en rien dans la valeur maximale en eau d'un mètre cube d'air, c'est toujours 13,265 g/m^3 à 15,56°C.

Il y a donc bien une dizaine de grammes d'eau par mètre cube d'air, disponibles pour la condensation en rosée ou en nuage dans un air d'après midi à seize degrés Celsius, et proche de la saturation.


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#49 12-10-2009 13:39:30

Bison
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Ce qui semble me manquer à présent, c'est la table de l'atmosphère standard, pour avoir la pression atmosphérique standard à 1750 m, altitude du premier bivouac décrit par Snop.

Roughly :  840 mb (à partir de valeurs de tête ... d'où l'ancienne terminologie, par nostalgie wink

C'est suffisant comme précision, on ne connaît pas la p.a. réelle de ce jour là jour au niveau de la mer ni les températures - un bon alti-baro aurait pu aider ... pour calculer la pression locale réelle.


La balance n'est pas un maître, mais un serviteur

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#50 12-10-2009 15:43:52

Vaer_dig_selv
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Re : [Abri] Condensation [SRSR]

Bison a écrit :

Ce qui semble me manquer à présent, c'est la table de l'atmosphère standard, pour avoir la pression atmosphérique standard à 1750 m, altitude du premier bivouac décrit par Snop.

Roughly :  840 mb (à partir de valeurs de tête ... d'où l'ancienne terminologie, par nostalgie wink

C'est suffisant comme précision, on ne connaît pas la p.a. réelle de ce jour là jour au niveau de la mer ni les températures - un bon alti-baro aurait pu aider ... pour calculer la pression locale réelle.

La surprise qui m'attendait en cours de calcul et de rédaction, est que ça ne joue aucun rôle, si on choisit bien ses variables : l'atmosphère se conduit comme un gaz presque parfait, on demeure bien loin des conditions critiques.
A telle température, il n'y a qu'une seule pression partielle de vapeur d'eau saturante, qu'un seul volume massique de cette vapeur, ou une seule masse volumique de vapeur.

Il reste en revanche à évaluer le degré d'humidité, ou le ratio de pression partielle d'eau à la pression saturante. Notre perception physiologique en est assez proche. Les capteurs des plantes (des protéines déformables ?) aussi semble-t-il.

Le point de rosée ne dépend que de la teneur en eau volumique totale de l'air, quelle que soit la pression partielle de l'air sec dans le mélange.

Dernière modification par Vaer_dig_selv (12-10-2009 16:03:14)


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