[Autre] Couleur sombre ou couleur claire ?

ChP · 18-11-2008 12:50:38

Bonjour à toutes et à tous,

On parle souvent d'émissivité différente entre couleurs sombres et couleurs claires.

De ce que l'on peut voir :

- en électronique, on peint ou anodise en noir mat les radiateurs pour qu'ils diffusent mieux la chaleur générée par les composants qu'ils sont censés refroidir,
- dans les pays chauds, la Grèce par exemple, on peint les maisons en blanc pour qu'elles n'absorbent par la chaleur due au rayonnement solaire.

Qu'en est-il des vêtements, des sacs de couchage, ...

Je me suis amusé à faire la manip suivante :

- une source de chaleur représentée par un tube néon de 7W et de 40 cm de long (une baladeuse, quoi !) sur lequel j'ai fixé une sonde de température,
-un revêtement extérieur composé de deux couches :
- un fourreau en tissu léger ayant l'apparence (visuelle seulement) d'un tissu de sac de couchage,
- un fourreau en ouate de cellulose blanche d'environ 1 cm d'épaisseur

Voilà ce que ça donne en coupe :

aea981a0af4e1f96348bbb60e3d061ff31ec43

Dans la disposition "A", le fourreau en tissu est à l'intérieur du fourreau en ouate ; dans la disposition "B, c'est l'inverse.

Pour chacune des dispositions, j'ai fait des essais avec du tissu Noir et Blanc. Lors de chaque essais, j'ai laissé la température se stabiliser au moins une heure. J'ai repris chaque essai deux ou trois fois.

Les résultats :

Dans la disposition "A", l'écart de températures entre celle relevée par la sonde et la température ambiante était de l'ordre 30 °C. Avec le tissu blanc, l'écart était supérieur de 1,5 à 2 °C à celui relevé avec du tissu Noir.

Dans la disposition "B", l'écart entre les deux tissus n'était pas notable.

Mes conclusions :

Ou bien mes manips sont complètement foireuses et non représentatives ou bien on considère qu'elles sont quelques peu représentatives et alors :

- bien que dans la disposition "A" les écarts de températures entre couleurs claires et couleurs sombres confirment l'usage, les écarts sont si peu notoires que ... bon, un autre sujet ?

Bienvenue aux remarques et commentaires .

Cordialement.

Pierre

SpySNL · 18-11-2008 12:54:15

Salut ChP ! Toujours prêt pour des expérimentations

ça me rappelle un autre message avec quasiment le même protocole de test.... je vais chercher ça...

EDIT: Trouvé ! C'était toi pour le kit "sdf" => https://www.randonner-leger.org/forum/v … 814#p53814

Bref, d'après ce que je comprends de tes résultats, ça voudrait dire qu'il faut un tissu sombre à l'intérieur du sac, mais que l'extérieur ne joue pas... ça tombe bien ça colle assez avec ce que certains d'entre nous aimeraient voir chez les fabricants: https://www.randonner-leger.org/forum/v … 037#p86037

RE-EDIT: En fait après relecture....... Tu peux préciser les résultats ? Avec le tissu blanc la T° intérieur est plus élevée c'est ça ? Donc il faudrait un sac de couchage clair dedans et foncé dehors (pour le séchage et l'absorbtion des rayons du soleil).... je suis bon ?

Dernière modification par SpySNL (18-11-2008 13:00:28)

NThony · 18-11-2008 12:59:48

Ca me rappelle mes TP de Transfert de Chaleur... beurk

mad · 18-11-2008 13:05:11

La ouate de cellulose est l'isolant.
Le fait de mettre ou non une couche de tissu entre ta source de chaleur et l'isolant, et ce qu'il soit noir, camo, rose ou blanc, ne change rien parce que la chaleur massique de ce tissu est négligeable : à l'équilibre, il ne joue en rien dans ta configuration. Tout au plus le temps de mise en équilibre serait sans doute plus long si tu mettais du tissu aluminisé, mais même là, les différences seraient faibles.
Par contre, en mettant du tissu aluminisé face réfléchissante vers l'intérieur, et ce à l'extérieur de l'isolant, il se peut que tu gagnes un peu...

En pratique, ça veut dire qu'une couverture de survie sera plus utile par dessus le duvet qu'à l'intérieur

Truella · 18-11-2008 13:23:45

NThony a écrit :

Ca me rappelle mes TP de Transfert de Chaleur... beurk

retourne réviser ton use texte_io vil gredin !

Super manip' ChP ! Mais je suis de l'avis de Mad le tissus noir ou blanc à l'intérieur ça ne change rien à l'équilibre d'après moi.

Et puis la couleur ça ne joue que sur le transfert par rayonnement (je dis peut-être des c*nneries grosses comme moi là) or j'ai peur que vu la proximité des éléments ton montage soit plus dans la convection voir la conduction. (Si ton tube néon chauffe, ça chauffe un néon ?)

Zut j'aurais du suivre en TP

NThony · 18-11-2008 13:39:43

Truella a écrit :

Zut j'aurais du suivre en TP

Hé ouai au lieu de faire CTRL-C puis CTRL-V...

mad · 18-11-2008 14:02:10

Truella a écrit :

NThony a écrit :
Ca me rappelle mes TP de Transfert de Chaleur... beurk
retourne réviser ton use texte_io vil gredin !
Et puis la couleur ça ne joue que sur le transfert par rayonnement (je dis peut-être des c*nneries grosses comme moi là) or j'ai peur que vu la proximité des éléments ton montage soit plus dans la convection voir la conduction. (Si ton tube néon chauffe, ça chauffe un néon ?)

AMHA, la "proximité" - je dirais plutôt la compacité - du montage inhibe la convection.
Par contre, ça favorise la conduction, et ça n'empêche pas le rayonnement.

Et puis oui, un néon ça chauffe, même si le rendement est meilleur qu'une lampe à incandescence, mais pour autant que le dispositif soit étanche à la lumière, tout les photons émis, même dans le visible ou l'UV, sont dégradés en infra-rouge, donc en chaleur...

J'ai pas envie d'être pédant, mais je suis payé pour savoir ça

Sinon, le type de manips de ChP est vraiment très intéressant, en particulier pour comparer différents matériaux, toutes choses égales par ailleurs : va falloir que je lui en cause (et j'ai d'autres trucs à lui dire d'urgence ).

mad · 18-11-2008 14:05:04

Précision : Quand je dis que ça n'empêche pas le rayonnement, je veux dire que celui-ci n'est pas inhibé et doit être pris en compte : il est juste soit absorbé soit réfléchi, la conduction quant à elle elle est facilitée par le contact, alors que la convection est inhibée car il n'y a pas ou peu de masse de fluide libre...

Flo · 18-11-2008 14:06:08

mad a écrit :

J'ai pas envie d'être pédant, mais je suis payé pour savoir ça

Nan, nan pas pour être pédant , mais pour éclairer les masses incultes ce qui n'est pas pareil !

ChP · 18-11-2008 14:19:52

Merci pour vos réactions.

Je vais essayer de répondre dans l'ordre des apparitions :

- à SpySNL : Je ne tire pas de conclusion des mes essais quand à la prééminence de l'effet du tissu qu'il soit à l'intérieur ou à l'extérieur.

- à Mad : J'ai dû mal m'exprimer. Je ne fais mention de l'écart absolu de température de 30 °C (dû à l'ouate au premier chef) que pour situer les ordres de grandeur. Je ne m'occupe plus de cette valeur. Par ailleurs. je suis bien conscient que ni la chaleur massique (qui n'intervient que dans les temps de propagation) ni la résistance thermique de ce frêle tissu interviennent dans les écart relevés. Je voulais simplement voir si, comme dans les exemples que j'ai donnés, l'effet de surface jouait.

- à Truella : tu dis : "Et puis la couleur ça ne joue que sur le transfert par rayonnement ". C'est simplement ce que je voulais vérifier. Je ne pense pas que la proximité entre source et matériaux favorise un mode plutôt qu'un autre. Ce sont les caractéristiques des matériaux qui font qu'un mode de transmission est prépondérant à son niveau.

Donc en m'exprimant de manière un peu différente est : pour le type de tissu utilisé, d'apparence ni mate ni brillante, mais plutôt satinée, la couleur n'a que peu d'influence sur le transfert de chaleur.

Cordialement.

Pierre

Truella · 18-11-2008 14:37:44

mad a écrit :

AMHA, la "proximité" - je dirais plutôt la compacité - du montage inhibe la convection.
Par contre, ça favorise la conduction, et ça n'empêche pas le rayonnement.

Zut j'avais écrit "compacité" puis j'ai changé en "proximité"

mad a écrit :

Et puis oui, un néon ça chauffe, même si le rendement est meilleur qu'une lampe à incandescence, mais pour autant que le dispositif soit étanche à la lumière, tout les photons émis, même dans le visible ou l'UV, sont dégradés en infra-rouge, donc en chaleur...

La dégradation des photons visibles et UV en infra rouge c'est au-delà de mes souvenirs d'absences en cours… Mais c'est hautement intéressant tout ça. Je suppose qu'ils perdent de la fréquence (peut-être à la réfléxion ou par diffusion ou parce qu'ils sont fatigués ?) et qu'en contre partie cette energie perdue devient de la chaleur. Et cette chaleur elle finit dans le fourreau. Donc rayonnement ou autres toute l'energie émise par la lampe finit dans le fourreau.

Je viens de comprendre ! (tout arrive en Trans Chal)
Tu veux dire qu'avec ce montage "hermétique" tous les photons émis finissent de toute façon dans le fourreau de tissus (même après réflexions pour le tissus blanc). D'où les résultats proches pour le noir et le blanc...

Si j'ai tout faux, promis j'arrête là

SpySNL · 18-11-2008 14:38:36

mad a écrit :

En pratique, ça veut dire qu'une couverture de survie sera plus utile par dessus le duvet qu'à l'intérieur

Euh... non ! C'est tout l'inverse !

Aux urgences à l'hôpital, en cas d'hypothermie, ils déshabillent le patient, l'enroulent dans une couverture de survie, puis empilent des couvertures.
Et ils ne font pas ça par hasard, ça a été testé et validé (sinon ils ne s'amuseraient pas à déshabiller la personne).

Si on veut récupérer un max de rayonnement, il faut l'arrêter et le renvoyer le plus près de la source possible, ça parait logique non ?

Dernière modification par SpySNL (18-11-2008 14:39:49)

Truella · 18-11-2008 14:42:47

ChP a écrit :

Merci pour vos réactions.
(...)
- à Truella : tu dis : "Et puis la couleur ça ne joue que sur le transfert par rayonnement ". C'est simplement ce que je voulais vérifier. Je ne pense pas que la proximité entre source et matériaux favorise un mode plutôt qu'un autre. Ce sont les caractéristiques des matériaux qui font qu'un mode de transmission est prépondérant à son niveau.
(...)
Cordialement.
Pierre

Je pensais que les transferts par conduction et par convection étaient prépondérants sur le rayonnement. Mais j'avais tort Et j'en suis maintenant convaincu.

ChP · 18-11-2008 15:09:32

Truella a écrit :

... Je pensais que les transferts par conduction et par convection étaient prépondérants sur le rayonnement. Mais j'avais tort Et j'en suis maintenant convaincu.

Non Truella, tu n'as pas tort, simplement, la répartition entre ces différents modes tient principalement compte :

- des caractéristiques intrinsèques des matériaux pour la conduction,
- des caractéristiques de surface pour le rayonnement
- des caractéristiques de surfaces et d'environnement (fluide (air, eau, ...) et vitesse de ce fluide balayant les surfaces) pour la convection.

Cordialement.

Pierre

Truella · 18-11-2008 15:28:55

Oui merci pour ces explications.
Je voulais juste dire "étaient prépondérants" pour ce montage. Ce qui n'était pas réfléchi.

Merci en tous cas pour toutes ces expériences. Je me pose quelques fois ce genre de questions mais voir que d'autres vont jusqu'à mener des campagnes de tests c'est vraiment motivant...

oli_v_ier · 19-11-2008 08:13:14

Intéressant !
Tu pourrais faire les même tests avec une couverture de survie ? Côté intérieur / Côté extérieur.
Avec couverture, sans couverture et si différence notable, ajouter un test avec un tissu quelconque pour vérifier que c'est bien le matériau de la couverture qui crée la différence ?

ChP · 19-11-2008 10:50:09

Salut Olivier,

Je te renvoie à une première série de mesures que j'avais faites avec une couverture de survie. Dans ces mesures, il en ressortait que l'efficacité d'un couverture de survie, qu'elle soit neuve ou vieille, était à peu près la même. Il faudra que je revérifie, mais de mémoire, la couverture de survie usagée présentait des zones où le manque de métallisation représentait de l'ordre de 5% de la surface.

Qu'appelles-tu "côté intérieur / côté extérieur", c'est :

- par exemple un isolant (ouate) près de la source de chaleur et la couverture de survie à l'extérieur puis l'inverse,
- une même disposition des deux éléments, mais en plaçant la métallisation de la couverture côté intérieur puis côté extérieur.

Cordialement.

Pierre.

ChP · 19-11-2008 11:12:28

SpySNL a écrit :

mad a écrit :
En pratique, ça veut dire qu'une couverture de survie sera plus utile par dessus le duvet qu'à l'intérieur
Euh... non ! C'est tout l'inverse !
Aux urgences à l'hôpital, en cas d'hypothermie, ils déshabillent le patient, l'enroulent dans une couverture de survie, puis empilent des couvertures.
Et ils ne font pas ça par hasard, ça a été testé et validé (sinon ils ne s'amuseraient pas à déshabiller la personne).
Si on veut récupérer un max de rayonnement, il faut l'arrêter et le renvoyer le plus près de la source possible, ça parait logique non ?

Pour moi, je dirais qu'il ne doit pas y avoir beaucoup d'écart. Que la couverture soit à l'extérieur ou à l'intérieur, pourvu qu'elle capte l'ensemble du rayonnement dans les deux cas.

Je pense, mais j'essaierai de le vérifier (manips que me suggère Olivier) que la différence tient à la rapidité du réchauffement :

- si la couverture est à l'extérieur, le rayonnement produit par le corps doit traverser deux fois (aller/retour) les isolants (les vêtements) avant de revenir vers le corps. Il est donc ralenti par l'inertie thermique des isolants,
- si la couverture de survie est placée à l'intérieur, la chaleur rayonnée par le corps est immédiatement réfléchie.

Alors que j'étais jeune (c'est dire si ça fait longtemps ), je me souviens d'une manip proposée au palais de la découverte. Dans un couloir bien frais était disposée à hauteur d'homme une boule creuse en cuivre poli à l'intérieur. Il était proposé d'y introduire la tête. Ce que je fis, et, en quelques secondes, je fus en sueur !

Voilà, voilà.

Cordialement.

Pierre.

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[Autre] Couleur sombre ou couleur claire ?

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