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Pas grand-chose à voir avec la photo mais un peu quand même (un peu de photométrie).
Comparaison entre le soleil et un filament d'ampoule.

Puissance rayonnée par le soleil : 3,826x10^26 watts
Volume du soleil : 1,41x10^27 m3
Masse du soleil : 1,99x10^30 kg

Pour le filament de l'ampoule (53 watts), le diamètre est de 20 microns et sa longueur de 883mm d'après mes mesures.

Puissance rayonnée : 53 watts
Volume : 2,77x10^-10 m3
Masse : 4,3x10^-6 kg

Donc pour le soleil, puissance volumique moyenne 0,27 W/m3 et puissance massique moyenne 0,0002 W/kg
Pour le filament, puissance volumique 1,91x10^11 W/m3 et puissance massique 12325 kW/kg
Ceci si je ne me suis pas planté dans les calculs.

Question : comment se fait-il qu'avec des valeurs aussi faibles la température du soleil soit si élevée, et avec des valeurs aussi fortes la température du filament soit aussi faible ?

Ce ne serait pas plus juste de rapporter la puissance rayonnée à la surface du bouzingue?
Au milieu du Soleil je pense qu'il fait plus chaud que 6000K.

Différence de rendement entre des gazes en fusion et un filament en tungstène ?

Sans aller jusqu'au soleil déjà différence de rendement entre une LED et un filament en tungstène ?

Citation de: Col Hanzaplast le Novembre 14, 2023, 14:35:08
Différence de rendement entre des gazes en fusion et un filament en tungstène ?

Ce ne sont pas des gaz en fusion mais de la fusion nucléaire (une grosse bombe H, pour faire simple).

Citation de: Nikojorj le Novembre 14, 2023, 10:25:23Ce ne serait pas plus juste de rapporter la puissance rayonnée à la surface du bouzingue?

Voilà.

15 millions de degrés au centre du Soleil pour entretenir la fusion nucléaire au sein du plasma. Ce qui sort du Soleil c'est cette énergie qui s'est propagée du centre vers la surface (à 6000 degrés environ) sur une distance de 700000 km.

1 m² de surface solaire émet 63 mégawatts. Donc 20 m² de surface solaire sort autant de puissance qu'une centrale nucléaire :D  Pas si mal, pour une densité de gaz à la surface solaire qui est 4000 fois inférieure à la densité de l'air au niveau de la mer.

Bonjour,
On tire une canalisation bien calorifugée, bonjour l'héliothermie.
Fini la géothermie et le GES. 8)
Bon petit déjeuner.

Frédéric.

EOT 0000100

Ce ne serait pas plus simple de faire une sphère de Dyson? ;D

Je n'ai pas compris, tu parles de température du soleil ou de température de la couleur du soleil ?

C'est bien la beauté du corps noir : pour lui, c'est la même chose.

Comparer la température du soleil (laquelle ?) et celle du filament, c'est un peu mélanger des choux et des carottes car les phénomènes d'émission lumineuse sont différents.

Sinon, pour info sur la température du soleil :

https://theconversation.com/pourquoi-latmosphere-du-soleil-est-elle-beaucoup-beaucoup-plus-chaude-que-sa-surface-217692

Citation de: Rami le Novembre 15, 2023, 15:22:15
Comparer la température du soleil (laquelle ?) et celle du filament, c'est un peu mélanger des choux et des carottes car les phénomènes d'émission lumineuse sont différents.

La source de l'énergie est différente mais dans les deux cas l'émission lumineuse est d'origine thermique.

Citation de: seba le Novembre 15, 2023, 15:36:33
La source de l'énergie est différente mais dans les deux cas l'émission lumineuse est d'origine thermique.

En es tu sûr ?

Citation de: egtegt² le Novembre 16, 2023, 11:01:10
En es tu sûr ?

je pense que oui, pour ce qui est de la surface du soleil (c'est ce qu'on voit d'ici). Au centre du soleil c'est différent.

Par contre au niveau densité c'est extrêmement différent.

Citation de: egtegt² le Novembre 16, 2023, 11:01:10
En es tu sûr ?

Oui le spectre de la photosphère est continu (moins les raies d'absorption) et correspond à une émission thermique.

Citation de: astrophoto le Novembre 16, 2023, 11:04:36
je pense que oui, pour ce qui est de la surface du soleil (c'est ce qu'on voit d'ici). Au centre du soleil c'est différent.

Par contre au niveau densité c'est extrêmement différent.

Je pense qu'il faudrait comparer le noyau du soleil et le filament (autour du noyau il n'y a pas de production d'énergie).
La puissance volumique du noyau reste très faible comparée à celle du filament (et la puissance massique beaucoup plus faible encore).

D'après mes calculs, la puissance volumique du noyau est de l'ordre de 20 W/m3 et la puissance massique moyenne de 0,002 W/kg.
Pour le filament c'est 190 000 000 000 W/m3 et 12 300 000 W/kg.

Il me semble que tu compares deux choses différentes : dans un cas la puissance électrique absorbée par l'ampoule, dans l'autre la puissance lumineuse émise par le soleil.

Par exemple est-ce que tes valeurs pour le soleil concernent la totalité des émissions ou seulement le visible ?

Autre question : est-ce que toute la puissance du soleil est émise vers l'espace ou est-ce qu'une partie est absorbée en interne ?

Citation de: egtegt² le Novembre 17, 2023, 11:57:29
Il me semble que tu compares deux choses différentes : dans un cas la puissance électrique absorbée par l'ampoule, dans l'autre la puissance lumineuse émise par le soleil.

effectivement une partie (grande ?) de l'énergie injectée dans le filament est dissipée sous forme de chaleur et non de lumière (c'est pour ça que l'ampoule chauffe)

Citation de: egtegt² le Novembre 17, 2023, 11:57:29
Autre question : est-ce que toute la puissance du soleil est émise vers l'espace ou est-ce qu'une partie est absorbée en interne ?

l'énergie est produite au centre du soleil puis les photons (de toutes longueurs d'onde : gamma, X, UV, etc.) se frayent un chemin vers la surface en étant absorbés et réémis un très grand nombre de fois : on estime qu'ils mettent environ 100000 ans pour finir par en sortir ! Et il ne leur faut que 8 minutes pour parcourir les 150 millions de km jusqu'à la Terre (on voit le soleil tel qu'il était 8 minutes auparavant). Mais au final, le soleil étant en équilibre (température et pression), l'énergie produite au centre et celle qui en sort dans l'espace sont équivalentes.

Nota : la zone de production d'énergie correspond à une zone d'une dimension d'environ 10% du rayon solaire.

Merci pour les précisions :)

Cela dit tu n'as pas répondu à ma seconde question : est-ce que le chiffre donné par Seba correspond à la totalité de l'énergie émise par le soleil ou simplement à la partie visible ? J'ai trouvé ce chiffre sur plusieurs sites mais nulle part il n'est indiqué à quelle énergie exactement il correspond.

Pour le filament, étant donné que sa température est stable, l'énergie émise est forcément égale à l'énergie consommée.
Même remarque pour le Soleil, l'énergie émise est égale à sa production.
Et tant pour le filament que pour le Soleil, ça concerne toutes les longueurs d'onde.

Citation de: seba le Novembre 17, 2023, 16:12:22
Pour le filament, étant donné que sa température est stable, l'énergie émise est forcément égale à l'énergie consommée.
Même remarque pour le Soleil, l'énergie émise est égale à sa production.
Et tant pour le filament que pour le Soleil, ça concerne toutes les longueurs d'onde.

seba, une lampe à incandescence a un rendement de 5%, ce qui veut dire que 95% de l'énergie injectée est dissipée sous forme de chaleur (par conduction dans l'ampoule), pas de lumière. Ce n'est pas le cas du soleil qui évolue dans le vide, donc sans conduction.

Ton filament qui consomme 50W émet 2,5W en lumière et 47,5W à chauffer ton logement. On devrait appeler ça un radiateur lumineux  :D

Citation de: astrophoto le Novembre 17, 2023, 18:57:12
seba, une lampe à incandescence a un rendement de 5%, ce qui veut dire que 95% de l'énergie injectée est dissipée sous forme de chaleur (par conduction dans l'ampoule), pas de lumière. Ce n'est pas le cas du soleil qui évolue dans le vide, donc sans conduction.

Ton filament qui consomme 50W émet 2,5W en lumière et 47,5W à chauffer ton logement. On devrait appeler ça un radiateur lumineux  :D

Que ce soit de la lumière ou pas, ce sont 53w qui sont dissipés.
Si tu appelles ça un radiateur, c'est que l'énergie est dissipée par radiation.
Par ailleurs il existe aussi des ampoules dont l'enveloppe ne contient aucun gaz, et l'énergie est dissipée entièrement par radiation.
Même dans une ampoule remplie de gaz, la dissipation par conduction doit être minoritaire, et si 5% sont de la lumière, la plus grande part sont des IR dissipés par radiation.

Tu as raison, la quasi totalité de l'énergie est émise sous forme de rayonnement, visible ou infrarouge. Mais pour tes chiffres sur le soleil, c'est bien moins clair, je n'ai rien trouvé qui indique si ces chiffres correspondent au visible ou à tout le spectre.

Cela dit pour répondre en partie à ta question initiale, tu parles de puissance massique (ou volumique ce qui ne change pas énormément), mais il faudrait plutôt parler de puissance par unité de surface car seules les couches externes émettent un rayonnement électromagnétique. Les émissions internes sont absorbées en interne. Et vu que la masse ou le volume sont un cube et la surface un carré, sans faire le calcul ça doit expliquer l'essentiel de la différence.

Citation de: egtegt² le Novembre 22, 2023, 14:54:49
Cela dit pour répondre en partie à ta question initiale, tu parles de puissance massique (ou volumique ce qui ne change pas énormément), mais il faudrait plutôt parler de puissance par unité de surface car seules les couches externes émettent un rayonnement électromagnétique. Les émissions internes sont absorbées en interne. Et vu que la masse ou le volume sont un cube et la surface un carré, sans faire le calcul ça doit expliquer l'essentiel de la différence.

En fin de compte toute la puissance produite par le soleil est dissipée sinon la température augmenterait.

Citation de: seba le Novembre 22, 2023, 15:26:06
En fin de compte toute la puissance produite par le soleil est dissipée sinon la température augmenterait.

Je dirai plutôt rayonnée...

Citation de: Rami le Novembre 22, 2023, 16:50:00
Je dirai plutôt rayonnée...

Dissipée par rayonnement (et sans doute aussi pour une petite partie par le vent solaire).

Citation de: seba le Novembre 17, 2023, 19:09:46
Même dans une ampoule remplie de gaz, la dissipation par conduction doit être minoritaire, et si 5% sont de la lumière, la plus grande part sont des IR dissipés par radiation.

ah oui, et comment expliques-tu le fait que quand tu approches la main près de l'ampoule tu ne te brûles pas, alors que si tu la touches tu te brûles ? Réponse : convection ! Et si tu prends une LED, le rendement va être bien meilleur, ça va beaucoup moins chauffer, mais à puissance lumineuse égale tu vas consommer bien moins que tes 53W.

Citation de: seba le Novembre 17, 2023, 19:09:46
Que ce soit de la lumière ou pas, ce sont 53w qui sont dissipés.

seba tes calculs n'ont aucun sens, tu compares des choux et des carottes. Dans ton ampoule c'est de l'énergie injectée de l'extérieur, pas produite au sein du filament. Et tes 53 watts, c'est totalement arbitraire. Tu injectes ce que tu veux. Injecte 1, 10, 100, 1000, 10000 watts, et tu en déduiras quoi ? Que ça brille moins ou plus (le temps que durera la vie du filament), et puis ? A partir de là, tu fais dire ce que tu veux à tes calculs.

Et je pense que tes calculs sur le soleil sont faux, tu n'as pas pris la petite zone où est produite l'énergie.

Bref, pas un calcul amusant, un calcul sans queue ni tête  :D

Citation de: astrophoto le Novembre 22, 2023, 22:39:47
ah oui, et comment expliques-tu le fait que quand tu approches la main près de l'ampoule tu ne te brûles pas, alors que si tu la touches tu te brûles ? Réponse : convection ! Et si tu prends une LED, le rendement va être bien meilleur, ça va beaucoup moins chauffer, mais à puissance lumineuse égale tu vas consommer bien moins que tes 53W.

Le verre est chaud mais on sent la chaleur aussi par rayonnement (c'est le principe des chauffages radiants).
De toute façon, peu importe, les 53 W injectés sont dissipés.

Citation de: astrophoto le Novembre 22, 2023, 22:39:47
seba tes calculs n'ont aucun sens, tu compares des choux et des carottes. Dans ton ampoule c'est de l'énergie injectée de l'extérieur, pas produite au sein du filament. Et tes 53 watts, c'est totalement arbitraire. Tu injectes ce que tu veux. Injecte 1, 10, 100, 1000, 10000 watts, et tu en déduiras quoi ? Que ça brille moins ou plus (le temps que durera la vie du filament), et puis ? A partir de là, tu fais dire ce que tu veux à tes calculs.

Injectée ou produite par le filament, aucune importance.
Avec 53 watts le filament est à l'équilibre comme il le serait avec 1 watt ou 1000 watts s'il ne fondait pas.
Mais là c'est 53 watts ce qui donne une base concrète.

Citation de: astrophoto le Novembre 22, 2023, 22:39:47
Et je pense que tes calculs sur le soleil sont faux, tu n'as pas pris la petite zone où est produite l'énergie.

J'ai calculé aussi pour le noyau (si c'est juste...).

Citation de: seba le Novembre 16, 2023, 11:39:55
D'après mes calculs, la puissance volumique du noyau est de l'ordre de 20 W/m3 et la puissance massique moyenne de 0,002 W/kg.
Pour le filament c'est 190 000 000 000 W/m3 et 12 300 000 W/kg.

Les puissances volumique et massique sont très peu élevées et on peut se demander comment la température peut atteindre 15 miliions °C au sein du noyau.
Et, comparativement, comment la température du filament est aussi faible avec des puissances volumiques et massiques bien plus élevées.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 06:37:58Injectée ou produite par le filament, aucune importance.

Si. Pour comparer la puissance massique/volumique du soleil à celle de l'ampoule, il faudrait comparer les masses de combustibles utilisées par seconde : la diminution de masse du soleil (et non sa masse totale) vs. la consommation du combustible (fioul, uranium, gaz, charbon) de la centrale électrique sur laquelle est branchée l'ampoule. A la fin, c'est E=mc² qui gagne...

Si tu veux en rester au filament, pense à deux filaments de même section mais l'un un peu plus long que l'autre (pour rester dans les limites de l'incandescence). Il a une résistance électrique un peu plus grande. Sous la même tension, il donne un peu moins de puissance (U²/R) pour un peu plus de masse alors que c'est le même matériau. Cette comparaison n'a effectivement pas de sens.

Citation de: philooo le Novembre 23, 2023, 09:22:53
Si. Pour comparer la puissance massique/volumique du soleil à celle de l'ampoule, il faudrait comparer les masses de combustibles utilisées par seconde : la diminution de masse du soleil (et non sa masse totale) vs. la consommation du combustible (fioul, uranium, gaz, charbon) de la centrale électrique sur laquelle est branchée l'ampoule. A la fin, c'est E=mc² qui gagne...

Si tu veux en rester au filament, pense à deux filaments de même section mais l'un un peu plus long que l'autre (pour rester dans les limites de l'incandescence). Il a une résistance électrique un peu plus grande. Sous la même tension, il donne un peu moins de puissance (U²/R) pour un peu plus de masse alors que c'est le même matériau. Cette comparaison n'a effectivement pas de sens.

Mon questionnement porte sur la puissance produite (et peu importe son mode de production) et la température.
C'est-à-dire comment l'énorme puissance volumique et massique peut porter la température du filament à 2800°C et comment la très faible puissance volumique et massique du noyau du Soleil peut porter sa température à 15 millions °C.

Justement parce que, à masse égale, le filament rayonne beaucoup et le soleil peu (le rayonnement se faisant par la surface).

Pour deux machines produisant une puissance identique, celle qui est connectée au radiateur le plus gros ou le plus efficace (via lequel elle rayonne davantage d'énergie) fonctionne à  la température la plus basse en régime permanent.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 06:37:58
Les puissances volumique et massique sont très peu élevées et on peut se demander comment la température peut atteindre 15 miliions °C au sein du noyau.

Un simple effet de taille... Le centre du soleil est chauffé par les ouatemille km qui chauffent autour?

La loi des gaz parfaits PV=nRT ça vous parle ?

En résumé, ça dit qu'à volume et quantité de matière fixés, la température est proportionnelle à la pression.

A cause de la gravité qui tend à comprimer la matière solaire sous la pression des couches qui se trouvent au-dessus, on a au centre du soleil une pression de 250 milliards d'atmosphères (et une densité de 150 kg/litre).

Par ailleurs, prendre une compte une "puissance massique (ou volumique)" du soleil n'a pas de sens. On n'est pas en train de brûler une certaine quantité de matière, on en fusionne une toute petite partie qui produit une énergie gigantesque. 1 gramme de matière solaire convertie en énergie (E=mc², ça tout le monde connaît !) permettrait d'alimenter la célèbre ampoule de 50 watts de seba en continu pendant 60000 ans.

Citation de: astrophoto le Novembre 23, 2023, 11:54:01
Par ailleurs, prendre une compte une "puissance massique (ou volumique)" du soleil n'a pas de sens. On n'est pas en train de brûler une certaine quantité de matière, on en fusionne une toute petite partie qui produit une énergie gigantesque. 1 gramme de matière solaire convertie en énergie (E=mc², ça tout le monde connaît !) permettrait d'alimenter la célèbre ampoule de 50 watts de seba en continu pendant 60000 ans.

Sans doute mais au final la production par kg ou par mètre cube est très faible.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 12:00:47
Sans doute mais au final la production par kg ou par mètre cube est très faible.

Ce qui, encore une fois ne veut rien dire. Faible par rapport à quoi ? Par rapport à ton filament qui, lui, ne produit rien, vu qu'il se contente d'évacuer l'énergie (en quantité arbitraire) qu'on y a injecté.

Dans le même ordre d'idée, je te conseille de comparer la quantité d'eau qui peut passer à travers un tuyau rapporté à la masse ou au volume du dit tuyau (sachant que le débit est arbitraire), avec la quantité d'eau qui tombe des nuages rapportée à la masse ou au volume du nuage. Et tu m'expliqueras, là aussi, quel sens ça peut avoir de comparer la masse ou le volume d'un tuyau et d'un nuage.. :D

Citation de: seba le Novembre 22, 2023, 15:26:06
En fin de compte toute la puissance produite par le soleil est dissipée sinon la température augmenterait.

Ca n'a rien d'évident, l'énergie peut être réabsorbée en interne. Parler d'émission par unité de volume ne me semble pas faire sens, il faudrait parler d'émission par unité de surface. Là à mon avis tu te rendras compte qu'on parle d'un ordre de grandeur similaire pour la lampe et le soleil.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 12:00:47
Sans doute mais au final la production par kg ou par mètre cube est très faible.

Oui, mais le volume est énorme, l'énergie produite au centre va migrer vers l'extérieur, c'est pour ça que je te dis qu'il faut parler en termes d'énergie par unité de surface.

Ce qui compte c'est la quantité d'énergie produite par rapport à l'émission, et l'émission est faite par la surface, pas par les couches internes.

Citation de: egtegt² le Novembre 23, 2023, 12:12:23
Ca n'a rien d'évident, l'énergie peut être réabsorbée en interne.

ben si. Le Soleil étant en équilibre thermique, il y a équivalence entre l'énergie créée à l'intérieur et ce qui en sort. Si ce n'était pas le cas, le soleil se réchaufferait ou se refroidirait.

Premier principe de la thermodynamique : revoyez vos cours les gars !  ;)

Mais je pense que, suivant les différentes remarques, la réponse tient effectivement au rapport surface/volume.
Si on calcule pour le Soleil (en entier), on trouve que chaque mètre cube dispose de 4x10^-9 m² pour évacuer la puissance, alors que pour le filament chaque mètre cube dispose de 200000 m².
Si mes calculs sont bons.

j'ai bien du mal à comprendre la pertinence de comparer les caractéristiques (volume, masse, surface...) d'un tuyau et d'un nuage, sous prétexte que de l'eau sort des deux  ::)
"Ah tiens c'est amusant, il sort plus d'eau de ma pomme de douche qu'il ne tombe de pluie d'un nuage de même volume/masse". Comme on dit dans Kaamelott : c'est pas faux !

Et accessoirement, va falloir m'expliquer aussi ce que fait ce fil sur un forum photo. Je sais bien qu'il n'y a pas de rubrique pataphysique mais tout de même...

Oui, la métaphore du tuyau et du nuage est assez pertinente en fait.

Au départ j'avais lu qu'un mètre cube de noyau solaire produit à peu près autant de puissance qu'un mètre cube de fumier.
Donc je me suis demandé comment la température pouvait atteindre 15 millions °C.

Citation de: astrophoto le Novembre 23, 2023, 12:07:00
Dans le même ordre d'idée, je te conseille de comparer la quantité d'eau qui peut passer à travers un tuyau rapporté à la masse ou au volume du dit tuyau (sachant que le débit est arbitraire), avec la quantité d'eau qui tombe des nuages rapportée à la masse ou au volume du nuage. Et tu m'expliqueras, là aussi, quel sens ça peut avoir de comparer la masse ou le volume d'un tuyau et d'un nuage.. :D

Il n'y a aucune donnée chiffrée.
Et le débit du pluie d'un nuage, entre une bruine et un déluge, peut varier fortement.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 15:10:23
Il n'y a aucune donnée chiffrée.
Et le débit du pluie d'un nuage, entre une bruine et un déluge, peut varier fortement.

...de même que la puissance que tu injectes dans ton filament. Tu passes de 220V à 110V et tu divises par 4 la puissance. Tes 53W sont totalement arbitraires, ni plus ni moins qu'attribuer un débit arbitraire à une averse ou une pomme de douche.

De toute façon ce n'est pas une question de chiffrage, mais de comparer l'âge du capitaine avec le nombre de canots de sauvetage et de vouloir en déduire quelque chose de pertinent. Ce n'est plus de la science, c'est de la numérologie  :D

Citation de: astrophoto le Novembre 23, 2023, 15:20:57
...de même que la puissance que tu injectes dans ton filament. Tu passes de 220V à 110V et tu divises par 4 la puissance. Tes 53W sont totalement arbitraires, ni plus ni moins qu'attribuer un débit arbitraire à une averse ou une pomme de douche.

Rien d'arbitraire, non, je compare un filament bien réel (avec une puissance bien réelle) et une étoile bien réelle.
Mais je pense avoir trouvé la réponse.
Le rapport surface/volume est la clé.

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 15:36:16
Rien d'arbitraire, non, je compare un filament bien réel (avec une puissance bien réelle) et une étoile bien réelle.

et tu crois qu'avec tout ce qu'il tombe en ce moment je ne peux pas te trouver une averse réelle ? Et tu n'as pas de douche réelle chez toi ? Que des lampes réelles ?  :D

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 14:57:28
Au départ j'avais lu qu'un mètre cube de noyau solaire produit à peu près autant de puissance qu'un mètre cube de fumier.

j'ai un peu des doutes, c'est quoi la puissance d'un m3 de fumier ?

Côté longévité par contre, entre la durée de vie de ton tas de fumier et les 4,6 milliards d'années du soleil, y'a pas photo : qui veut voyager loin ménage sa monture  :D

Citation de: seba le Novembre 23, 2023, 14:57:28
Donc je me suis demandé comment la température pouvait atteindre 15 millions °C.

à la formation du soleil, la boule de gaz s'est comprimée par gravité, ce qui a augmenté la pression et donc la température (loi des gaz parfaits) jusqu'aux quelques millions de degrés nécessaires au déclenchement des réactions thermonucléaires. Pour aboutir à un état stable où l'envie d'expansion des gaz due à la température est contrebalancée par la gravité des couches qui se trouvent au-dessus.

Je connaissais un astrophysicien spécialisé en solaire qui aurait bien rigolé en voyant cette discussion, malheureusement il est décédé cet été  :-\

Citation de: astrophoto le Novembre 24, 2023, 10:48:15
j'ai un peu des doutes, c'est quoi la puissance d'un m3 de fumier ?

J'ai lu dans les 300 watts/m3 si je me souviens bien. D'après mes calculs, pour le noyau solaire c'est beaucoup moins.
Pour un homme, le métabolisme basal c'est 70 watts environ soit 1000 watts/m3.

Citation de: astrophoto le Novembre 24, 2023, 10:48:15
Je connaissais un astrophysicien spécialisé en solaire qui aurait bien rigolé en voyant cette discussion, malheureusement il est décédé cet été  :-\

Il n'y a pas de question bête.
Et suivant ma réflexion et mes calculs, je pense que j'ai une réponse satisfaisante.

Je ne remet en rien tes chiffres en cause mais je suis un peu étonné par le résultat, on parle d'une réaction de fusion, pas d'un tas de fumier :)

Citation de: egtegt² le Novembre 25, 2023, 17:46:11
Je ne remet en rien tes chiffres en cause mais je suis un peu étonné par le résultat, on parle d'une réaction de fusion, pas d'un tas de fumier :)

Ah j'ai retrouvé cet extrait (Wikipedia) :

Au centre du Soleil, la puissance de fusion est estimée par les modèles à environ 276,5 watts/m 3 . Malgré sa température intense, la densité de production d'énergie maximale du noyau dans son ensemble est similaire à celle d'un tas de compost actif et est inférieure à la densité d'énergie produite par le métabolisme d'un humain adulte. Le Soleil est beaucoup plus chaud qu'un tas de compost en raison de son énorme volume et de sa conductivité thermique limitée.

Citation de: seba le Novembre 24, 2023, 11:54:12
Il n'y a pas de question bête.

les questions non, par contre l'entêtement à vouloir comparer des tuyaux et des nuages, hum hum... ::)

Tu te focalises sur la puissance, mais c'est variable et ça ne dit rien sur la quantité d'énergie disponible. Plus tu vas tirer d'énergie (donc de puissance) d'une source donnée, plus son autonomie sera courte, que ce soit une étoile, une batterie ou un corps humain. C'est quoi la durée de vie de ton tas de fumier, par rapport aux 10 milliards d'années de vie du Soleil ? La puissance que tu donnes pour la métabolisme humain, c'est au repos ou en activité physique ?

Une batterie auto 12V sur laquelle on branche une petite led va donner moins de 1 watt. En régime habituel sur l'auto, on tire quelques ampères de la batterie, soit entre 50 et 100 watts. Si tu la mets en court-circuit avec un bout de fil de cuivre (à ne pas faire !), tu vas en tirer plus de 10000 watts. Dans le cas 1, en l'absence de recharge elle peut tenir des semaines, dans le cas 2 quelques heures, dans le cas 3 très peu de temps (le temps que ça explose ou que le fil fonde comme un fusible). Soit un rapport de plus de 10000 entre le cas 1 et le cas 3. Tu choisis quel cas, pour calculer la puissance de ta batterie par unité de volume ou de masse ?  ::)

Citation de: seba le Novembre 25, 2023, 18:11:30
Ah j'ai retrouvé cet extrait (Wikipedia) :

Au centre du Soleil, la puissance de fusion est estimée par les modèles à environ 276,5 watts/m 3 . Malgré sa température intense, la densité de production d'énergie maximale du noyau dans son ensemble est similaire à celle d'un tas de compost actif et est inférieure à la densité d'énergie produite par le métabolisme d'un humain adulte. Le Soleil est beaucoup plus chaud qu'un tas de compost en raison de son énorme volume et de sa conductivité thermique limitée.

j'aurais dit que la température était plutôt liée à la masse qu'au volume (une géante rouge est bien plus volumineuse que le soleil mais elle est plus froide), enfin bon...En tout cas je note les 4 chiffres significatifs sur la puissance, très fort vu l'incertitude sur la taille de la zone centrale de fusion thermonucléaire (une conversion à partir d'unités anglo-saxonnes peut-être ?)  :D

.

Citation de: astrophoto le Novembre 26, 2023, 10:51:35
Tu te focalises sur la puissance, mais c'est variable et ça ne dit rien sur la quantité d'énergie disponible. Plus tu vas tirer d'énergie (donc de puissance) d'une source donnée, plus son autonomie sera courte, que ce soit une étoile, une batterie ou un corps humain. C'est quoi la durée de vie de ton tas de fumier, par rapport aux 10 milliards d'années de vie du Soleil ? La puissance que tu donnes pour la métabolisme humain, c'est au repos ou en activité physique ?

On peut s'intéresser à la puissance sans tenir compte de la source d'énergie, de la durée, etc. Non ?
Watt a bien comparé la puissance de ses machines à la puissance des chevaux.
Le métabolisme humain, j'ai précisé métabolisme basal, c'est-à-dire sans rien faire.

Citation de: astrophoto le Novembre 26, 2023, 10:51:35
Une batterie auto 12V sur laquelle on branche une petite led va donner moins de 1 watt. En régime habituel sur l'auto, on tire quelques ampères de la batterie, soit entre 50 et 100 watts. Si tu la mets en court-circuit avec un bout de fil de cuivre (à ne pas faire !), tu vas en tirer plus de 10000 watts. Dans le cas 1, en l'absence de recharge elle peut tenir des semaines, dans le cas 2 quelques heures, dans le cas 3 très peu de temps (le temps que ça explose ou que le fil fonde comme un fusible). Soit un rapport de plus de 10000 entre le cas 1 et le cas 3. Tu choisis quel cas, pour calculer la puissance de ta batterie par unité de volume ou de masse ?  ::)

On s'en fiche, mon filament en régime normal c'est 53 watts, ce qui est la donnée qui m'intéresse pour les calculs.
Ca pourrait être plus, ça pourrait être moins, mais là c'est 53 watts.
Tu te poses des questions qui n'ont aucun rapport avec les données du problème.

Citation de: astrophoto le Novembre 26, 2023, 10:51:35
j'aurais dit que la température était plutôt liée à la masse qu'au volume (une géante rouge est bien plus volumineuse que le soleil mais elle est plus froide), enfin bon...En tout cas je note les 4 chiffres significatifs sur la puissance, très fort vu l'incertitude sur la taille de la zone centrale de fusion thermonucléaire (une conversion à partir d'unités anglo-saxonnes peut-être ?)  :D

Ca donne déjà un ordre de grandeur.
En tout état de cause, la puissance produite par un mètre cube au centre du soleil est de l'ordre de quelques dizaines de watts.

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 11:17:39
On peut s'intéresser à la puissance sans tenir compte de la source d'énergie, de la durée, etc. Non ?

Une puissance dépend des processus qui la produisent et de la source alors qu'une quantité d'énergie ne dépend guère que de la source : tu rajoutes une variable, ce qui fait que la comparaison prend l'eau.

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 11:17:39
Le métabolisme humain, j'ai précisé métabolisme basal, c'est-à-dire sans rien faire.

Moi j'aime bien ces calculs qui fleurent bon l'époque des problèmes de trains et de robinets !
J'ajouterais qu'un bonhomme qui ne dissipe que 70 W est, soit endormi, soit un yogi de haut niveau : il n'aurait besoin que de 1445 Kcal / jour (une Kcal = 4185,5 J). On considère généralement qu'un adulte sédentaire a plutôt besoin de 2200 Kcal par jour, ce qui représente une puissance de 107 W.

Citation de: Nikojorj le Novembre 26, 2023, 11:43:03
Une puissance dépend des processus qui la produisent et de la source alors qu'une quantité d'énergie ne dépend guère que de la source : tu rajoutes une variable, ce qui fait que la comparaison prend l'eau.

Donc on ne peut pas comparer par exemple les puissances d'une voiture thermique et d'une voiture électrique ?

Citation de: Oleg le Novembre 26, 2023, 11:50:04
Moi j'aime bien ces calculs qui fleurent bon l'époque des problèmes de trains et de robinets !
J'ajouterais qu'un bonhomme qui ne dissipe que 70 W est, soit endormi, soit un yogi de haut niveau : il n'aurait besoin que de 1445 Kcal / jour (une Kcal = 4185,5 J). On considère généralement qu'un adulte sédentaire a plutôt besoin de 2200 Kcal par jour, ce qui représente une puissance de 107 W.

Le métabolisme de base (MB), ou métabolisme basal, correspond aux besoins énergétiques « incompressibles » de l'organisme, c'est-à-dire la dépense d'énergie minimum quotidienne permettant à l'organisme de survivre.
Donc, effectivement, en état de repos.

Et comme en 24h un homme a un certain nombre d'activités, les besoins énergétiques sont supérieurs aux métabolisme basal.

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 11:50:59
Donc on ne peut pas comparer par exemple les puissances d'une voiture thermique et d'une voiture électrique ?

Avec les nuages? Si, on peut. ;D

Citation de: Nikojorj le Novembre 26, 2023, 12:21:51
Avec les nuages? Si, on peut. ;D

Tu bottes en touche.
D'après ce que tu as écrit, on ne peut pas comparer les puissances d'une voiture thermique et d'une voiture électrique.

La puissance de deux systèmes quelconques peut toujours être comparée, bien sûr.
Ce que tu as écrit plus haut n'a aucun sens.

Citation de: Nikojorj le Novembre 26, 2023, 11:43:03
Une puissance dépend des processus qui la produisent et de la source alors qu'une quantité d'énergie ne dépend guère que de la source : tu rajoutes une variable, ce qui fait que la comparaison prend l'eau.

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 12:32:29
La puissance de deux systèmes quelconques peut toujours être comparée, bien sûr.

Peut-être, mais qu'est-ce que tu veux en déduire?

Citation de: Nikojorj le Novembre 26, 2023, 12:48:14
Peut-être, mais qu'est-ce que tu veux en déduire?

Comme je l'ai écrit au départ, avec leurs densités de puissances respectives, comment expliquer les températures du soleil et du filament ?
C'est simplement une affaire de calcul (entre autres de surface dissipative par rapport au volume).
Mais toi ou d'autres intervenants ont juste tourné autour du pot.

Quand tu grossis un truc, son volume croit au cube et sa surface au carré, comme suggéré au 2e message.

Citation de: Nikojorj le Novembre 26, 2023, 13:16:30
Quand tu grossis un truc, son volume croit au cube et sa surface au carré, comme suggéré au 2e message.

En partie oui.
La forme joue aussi (un filament a beaucoup plus de surface qu'une sphère de même volume).

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 13:48:03
En partie oui.
La forme joue aussi (un filament a beaucoup plus de surface qu'une sphère de même volume).

La différence est à mon avis sans grande importance, ça donne au final une différence d'un ordre de grandeur, ce qui semble important mais est probablement du même ordre que la précision des calculs :)

La différence s'explique avant tout par la différence d'échelle, si le soleil avait une forme de filament, le problème serait plus ou moins le même.

Citation de: egtegt² le Novembre 29, 2023, 00:11:54
La différence est à mon avis sans grande importance, ça donne au final une différence d'un ordre de grandeur, ce qui semble important mais est probablement du même ordre que la précision des calculs :)

La différence s'explique avant tout par la différence d'échelle, si le soleil avait une forme de filament, le problème serait plus ou moins le même.

Oui c'est exact.
Le filament a une surface multipliée par 30 environ par rapport à une sphère de même volume, ce qui est peu de chose par rapport à la différence d'échelle.

au-delà des viles moqueries dont seba fait l'objet, il faut finalement lui rendre hommage pour une découverte scientifique majeure : le soleil n'est pas en forme de filament. Au prochain épisode : le soleil est-il en forme de banane ? :D

Citation de: seba le Novembre 26, 2023, 11:50:59
Donc on ne peut pas comparer par exemple les puissances d'une voiture thermique et d'une voiture électrique ?

mais de quelle puissance on parle ? De celle à bas régime ou à haut régime ? bon, supposons que ce soit la puissance max. Par exemple, la voiture thermique A a une puissance (max) de 150 chevaux, supérieure à celle de la voiture électrique B qui fait 100 chevaux. Peut-on en déduire que A a plus de couple que B ? Non. Une meilleure accélération départ arrêté ? Non plus. Une vitesse max plus élevée ? Hé non. Une meilleure autonomie ? Encore moins. Une plus grande consommation d'énergie au km ? Pas plus.

On a comparé une caractéristique de même nature sur des objets de même famille. Mais que peut-on en déduire comme conclusion ? Aucune. Cela va-t-il aider un acheteur pour faire son choix ? Non. Bref, quel sens peut bien avoir cette comparaison ? On a juste comparé 150 avec 100 et déduit que 150 était supérieur à 100, avec ça on est content  ::)

Citation de: astrophoto le Novembre 29, 2023, 21:02:42
au-delà des viles moqueries dont seba fait l'objet, il faut finalement lui rendre hommage pour une découverte scientifique majeure : le soleil n'est pas en forme de filament. Au prochain épisode : le soleil est-il en forme de banane ? :D

mais de quelle puissance on parle ? De celle à bas régime ou à haut régime ? bon, supposons que ce soit la puissance max. Par exemple, la voiture thermique A a une puissance (max) de 150 chevaux, supérieure à celle de la voiture électrique B qui fait 100 chevaux. Peut-on en déduire que A a plus de couple que B ? Non. Une meilleure accélération départ arrêté ? Non plus. Une vitesse max plus élevée ? Hé non. Une meilleure autonomie ? Encore moins. Une plus grande consommation d'énergie au km ? Pas plus.

On a comparé une caractéristique de même nature sur des objets de même famille. Mais que peut-on en déduire comme conclusion ? Aucune. Cela va-t-il aider un acheteur pour faire son choix ? Non. Bref, quel sens peut bien avoir cette comparaison ? On a juste comparé 150 avec 100 et déduit que 150 était supérieur à 100, avec ça on est content  ::)

Puissance maxi bien sûr.
Il suffit de mesurer les puissances maxi (aux roues par  exemple).
Et pour comparer uniquement les puissances, le reste on s'en fiche.

Exactement comme pour mon problème : on compare la puissance volumique ou massique et c'est tout.
Ensuite il faut expliquer la différence de température, ce qui s'explique comme on l'a vu par la taille.
Ce que j'aurais aimé voir dans ce fil, c'est le calcul de la dissipation de la puissance mais je pense que c'est vraiment compliqué.

Citation de: seba le Novembre 30, 2023, 07:00:48
Puissance maxi bien sûr.
Il suffit de mesurer les puissances maxi (aux roues par  exemple).
Et pour comparer uniquement les puissances, le reste on s'en fiche.

Exactement comme pour mon problème : on compare la puissance volumique ou massique et c'est tout.
Ensuite il faut expliquer la différence de température, ce qui s'explique comme on l'a vu par la taille.
Ce que j'aurais aimé voir dans ce fil, c'est le calcul de la dissipation de la puissance mais je pense que c'est vraiment compliqué.

En fait non, je peux te dire qu'une voiture électrique de 100 kW est plus performante qu'une voiture thermique de 150 kW. La raison est très simple : la puissance de la voiture électrique est bien plus régulière sur la totalité de la plage d'utilisation. Avec ta voiture thermique tu ne seras que très rarement à une puissance réelle de 150 kW, bien souvent tu seras à une puissance de quelques dizaines de kW à des régimes où la voiture électrique sera plus puissante.

C'est juste pour expliquer le fait qu'on ne peut pas se contenter de comparer juste deux paramètres dans le vide, ça te donne un résultat mais ce résultat n'a aucune portée pratique. Il faut d'abord définir ce qui t'intéresse (par exemple l'accélération de 0 à 100 km/h) et ensuite étudier les paramètres sur toute la plage utilisée.

Citation de: egtegt² le Décembre 02, 2023, 14:48:44
En fait non, je peux te dire qu'une voiture électrique de 100 kW est plus performante qu'une voiture thermique de 150 kW. La raison est très simple : la puissance de la voiture électrique est bien plus régulière sur la totalité de la plage d'utilisation. Avec ta voiture thermique tu ne seras que très rarement à une puissance réelle de 150 kW, bien souvent tu seras à une puissance de quelques dizaines de kW à des régimes où la voiture électrique sera plus puissante.

C'est juste pour expliquer le fait qu'on ne peut pas se contenter de comparer juste deux paramètres dans le vide, ça te donne un résultat mais ce résultat n'a aucune portée pratique. Il faut d'abord définir ce qui t'intéresse (par exemple l'accélération de 0 à 100 km/h) et ensuite étudier les paramètres sur toute la plage utilisée.

Sans doute mais par exemple la puissance maxi aux roues conditionnera la vitesse maxi (pour le même modèle de voiture équipée en thermique et en électrique).
J'ai bien parlé de puissance maxi et pas, par exemple, à mi-régime.

Pour le soleil et le filament, je ne m'intéresse qu'au bilan production-dissipation qui expliquerait la température, ce qu'on peut très bien faire sans se soucier des aspects origine de la production, durée, etc.
A propos des étoiles, ces phénomènes sont étudiés et c'est assez complexe (différents modes de dissipation).
Pour le filament c'est sûrement assez complexe aussi car pour la dissipation par rayonnement on doit tenir compte de la forme du filament et c'est beaucoup plus compliqué que pour une sphère.

La puissance maxi ne conditionnera la vitesse maxi que s'il y a un rapport de boîte qui permette d'atteindre cette vitesse maxi au bon régime moteur, si par exemple la boîte a été étagée pour privilégier l'accélération, il est tout à fait possible que la puissance maxi ne corresponde pas à la vitesse maxi. En fin de compte l'adage "comparaison n'est pas raison" se vérifie une fois encore :)

Pour la voiture électrique qui n'a pas de boîte de vitesse, la vitesse maxi correspond bien à la puissance maxi sauf erreur de ma part.

Bon.
Si tu veux, l'unité de puissance permet de chiffrer la puissance de toutes sortes de phénomènes, aussi bien l'explosion d'une supernova que le métabolisme d'une cellule.
Peu importe l'origine et le devenir de cette puissance.
Toi et astrophoto cherchez de midi à quatorze heure à côté d'une question très simple.
Comme pour mes bagnoles : j'ai écrit qu'on pouvait comparer les puissances maxi aux roues et c'est tout, sans parler de performances, d'accélération ou de rapports de boîtes.
On peut mesurer la puissance maxi aux roues ou on ne peut pas ? Oui on peut. Et c'est tout.
Ou du moteur en bout d'arbre ? Oui on peut aussi, malgré l'origine différente de cette puissance.

Citation de: egtegt² le Décembre 02, 2023, 15:27:06
En fin de compte l'adage "comparaison n'est pas raison" se vérifie une fois encore :)

ah, ça me fait plaisir de voir que je ne suis pas le seul à essayer de lui expliquer que ses comparaisons n'ont pas de sens (ce sont des comparaisons purement mathématiques - comparer deux nombres - et non physiques). Et déçu de voir qu'il ne veut pas le comprendre  :-\

Citation de: astrophoto le Décembre 03, 2023, 23:30:47
ah, ça me fait plaisir de voir que je ne suis pas le seul à essayer de lui expliquer que ses comparaisons n'ont pas de sens (ce sont des comparaisons purement mathématiques - comparer deux nombres - et non physiques). Et déçu de voir qu'il ne veut pas le comprendre  :-\

Justement je crois en la physique.
Et une puissance, c'est une puissance.

Bonjour,

Citation de: seba le Décembre 04, 2023, 07:26:22
Justement je crois (...)

C'est peut-être là le problème.
Faire des calculs de puissance massique du Soleil est intéressant intellectuellement parlant, mais basé sur trop peu de savoirs. Les écarts de densité entre le centre, la surface, l'atmosphère de notre étoile sont grands. Et les écarts de température aussi, et ce de façon peu compréhensible actuellement (je vise ici le consensus scientifique global, pas un individu).
La puissance massique du filament d'ampoule intègre-t-elle la masse de la centrale nucléaire qui l'alimente ? Car je n'ai jamais vu un filament tout seul émettre de la lumière ou de la chaleur.
Même en bioluminescence, il faut un environnement pour générer, puis dissiper une énergie.
Prendre un paramètre isolé pour des calculs permet de faire des mathématiques. Et c'est louable. Par contre s'en servir pour expliquer le réel, c'est de la croyance.
René Descartes a écrit quelques pages qui, magie énergétique incluse, nous éclairent encore.
Bonne journée à tous !

Citation de: pierre_restif le Décembre 04, 2023, 07:56:55
Bonjour,C'est peut-être là le problème.
Faire des calculs de puissance massique du Soleil est intéressant intellectuellement parlant, mais basé sur trop peu de savoirs. Les écarts de densité entre le centre, la surface, l'atmosphère de notre étoile sont grands. Et les écarts de température aussi, et ce de façon peu compréhensible actuellement.
La puissance massique du filament d'ampoule intègre-t-elle la masse de la centrale nucléaire qui l'alimente ? Car je n'ai jamais vu un filament tout seul émettre de la lumière ou de la chaleur.
Même en bioluminescence, il faut un environnement pour générer, puis dissiper une énergie.
Prendre un paramètre isolé pour des calculs permet de faire des mathématiques. Et c'est louable. Par contre s'en servir pour expliquer le réel, c'est de la croyance.
René Descartes a écrit quelques pages qui, magie énergétique incluse, nous éclairent encore.
Bonne journée à tous !

Pour le filament, c'est la puissance générée au sein du filament.
De toute façon, quantitativement on peut déjà trouver des éléments de réponse.
A savoir que par exemple, pour chaque mètre cube, pour dissiper la puissance, le soleil dispose de 4 milliardièmes de mètre carré et le filament de 200000 mètres carrés.
Avec ces chiffres on peut déjà se douter que le soleil va conserver la chaleur plus que le filament.

Générée ou dissipée ?
J'ai du mal à imaginer le filament comme un producteur d'énergie.
Mais je n'ai pas tout compris...

Citation de: pierre_restif le Décembre 04, 2023, 08:10:27
Générée ou dissipée ?
J'ai du mal à imaginer le filament comme un producteur d'énergie.
Mais je n'ai pas tout compris...

Elle est bien générée dans un moteur électrique, par exemple. Générée ou délivrée plutôt.
En plus c'est marqué que l'ampoule : 53 watts.

Citation de: seba le Décembre 02, 2023, 15:36:24
Bon.
Si tu veux, l'unité de puissance permet de chiffrer la puissance de toutes sortes de phénomènes, aussi bien l'explosion d'une supernova que le métabolisme d'une cellule.
Peu importe l'origine et le devenir de cette puissance.
Toi et astrophoto cherchez de midi à quatorze heure à côté d'une question très simple.
Comme pour mes bagnoles : j'ai écrit qu'on pouvait comparer les puissances maxi aux roues et c'est tout, sans parler de performances, d'accélération ou de rapports de boîtes.
On peut mesurer la puissance maxi aux roues ou on ne peut pas ? Oui on peut. Et c'est tout.
Ou du moteur en bout d'arbre ? Oui on peut aussi, malgré l'origine différente de cette puissance.

Oui, on peut mesurer la puissance maxi aux roues, ou celle du soleil puisque c'est le sujet. La question est de savoir pourquoi on le fait. Si c'est juste pour avoir des chiffres sans valeur réelle et les comparer, autant lancer des dès et comparer les résultats.

Comparer la puissance maxi de deux voitures, l'une électrique et l'autre thermique n'est pas représentatif, ça ne dit pas laquelle accélère le plus fort ni laquelle roule le plus vite. De la même façon je ne vois pas trop à quoi ça avance de comparer les puissance d'une ampoule à incandescence et celle du soleil ou d'un tas de fumier. Ca ne sert pratiquement à rien, même pas vraiment à faire avancer les connaissances.

Le but c'est de comprendre comment dans le soleil on a une température de 15 millions de degrés et dans le filament 2800 degrés.
Au départ de cette interrogation, j'ai été surpris par la faible puissance volumique du soleil.

Citation de: seba le Décembre 04, 2023, 15:30:33
Le but c'est de comprendre comment dans le soleil on a une température de 15 millions de degrés et dans le filament 2800 degrés.
Au départ de cette interrogation, j'ai été surpris par la faible puissance volumique du soleil.

Je ne vois pas trop ce qu'il y a à comprendre, la température de tout élément quel qu'il soit correspond à un état d'équilibre entre l'énergie fournie et l'énergie dissipée. Plus la température augmente plus la dissipation est importante.

C'est le principe même du réchauffement climatique, les gaz à effet de serre diminuent la dissipation de l'énergie vers l'espace et la température augmente. Ils diminuent aussi l'apport d'énergie du soleil mais moins car la longueur d'onde est différente.

Et bien moi, de lire que la puissance au centre du soleil est de moins de 300 W/m3 , et entretenir une température de 15 millions de degrés, oui au premier abord ça m'a surpris.

Ben moi, de lire que le diamètre du Soleil est de plus de 100 fois celui de la Terre qui n'est déjà pas si petite, ça m'en bouche un coin tout pareil.
https://www.youtube.com/watch?v=uzPdl6jlp7U

Citation de: seba le Décembre 04, 2023, 08:07:06
A savoir que par exemple, pour chaque mètre cube, pour dissiper la puissance, le soleil dispose de 4 milliardièmes de mètre carré et le filament de 200000 mètres carrés.
Avec ces chiffres on peut déjà se douter que le soleil va conserver la chaleur plus que le filament.

Tout est dit. Merci Seba, on m'aurait posé la question je n'aurais pas répondu 300w/m3 ...

1 litre d'essence peut restituer plus de 9kW, soit 9000 W pour 1/1000e de m3. L'essence plus forte que le soleil ? :D Ben non. Sans chaleur,sans comburant, le litre d'essence ne restitue pas d'énergie.
Comme le filament d'ampoule sans fournisseur d'électricité.
Alors que le soleil restitue de l'énergie par sa propre nature, issue de sa formation et du big bang.
Mention spéciale pour l'argument qui tue "c'est marqué dessus".
Ça m'aura permis de me remémorer un fromage iconique :D

Citation de: Nikojorj le Novembre 14, 2023, 10:25:23
Ce ne serait pas plus juste de rapporter la puissance rayonnée à la surface du bouzingue?
Au milieu du Soleil je pense qu'il fait plus chaud que 6000K.

Environ 15 000 000 de ° C au niveau du noyau. Ensuite les différentes couches internes ( radiatives, photosphère etc) semblent avoir des Temp différentes puis tomber en surface à 5773 k ( enfin ce qu'on appelle la surface avec nos instruments) et remonter au dessus  par des mécanismes qui restent une énigme à plusieurs millions de °.
On en déduit facilement que la plus grande partie de l'énergie n'est pas rayonnée mais sert à entretenir la fusion nucléaire interne ( heureusement pour nos salades et nos cancers de la peau ;D ;D).

A la différence du filament où tout ce qui rentre en énergie est rayonné et est généré par un apport externe ( batterie ou EDF ...) et doit produire cette fusion en ayant 0 apport d'énergie du vide spatial l'environnat.  Dit autrement le soleil se démerde tout seul sans appoint d'énergie externe mais le filament ne brille qui si on l'alimente et en plus au pire il part déjà avec .. l'énergie du soleil qui nous maintient largement au dessus du 0 absolu.

Du coup a t-on le droit de comparer les deux ? A priori non. Mais je veux bien me tromper.

Citation de: pierre_restif le Décembre 04, 2023, 08:10:27
Générée ou dissipée ?
J'ai du mal à imaginer le filament comme un producteur d'énergie.
Mais je n'ai pas tout compris...

En fait il y a un principe, c'est la conservation de l'énergie. L'énergie n'est jamais générée mais toujours transformée.
Là l'énergie électrique est transformée en chaleur et lumière dans le filament.
Maintenant imaginez que le filament soit radioactif ce qui produirait 53 watts (là c'est l'énergie de la masse qui est transformée en chaleur et lumière).
Le problème thermodynamique serait exactement le même.

Re,
Toutafé :D
J'aurais dû être plus précis.
Disons que le filament n'agit que comme un dissipateur d'énergie.
Le soleil, ou un pack carburant+comburant+chaleur, agit comme un restituteur autonome d'énergie. Pour les comparer, il faut intégrer la source d'énergie qui rendra le filament autonome comme le soleil.
Est-ce plus juste ou compréhensible présenté ainsi ?

Citation de: pierre_restif le Décembre 05, 2023, 08:19:44
Pour les comparer, il faut intégrer la source d'énergie qui rendra le filament autonome comme le soleil.

Je ne pense pas.
Là le filament est relié au réseau mais pourrait tout aussi bien être relié à un générateur juste suffisant pour les 53 watts de l'ampoule.
Le problème n'est pas de savoir d'où vient l'énergie mais de calculer la température (du soleil et du filament) d'après la puissance libérée.

J'avais lu "puissance volumique" :D
Ce qui doit sous-entendre systématiquement la source d'énergie. Un cube d'un centimètre de cuivre pur peut faire passer un sacré paquet de Watts avant de produire de la chaleur ou de la lumière. Est-il puissant en lui même ? Non. Un hypothétique cube d'un centimètre au coeur du Soleil participe à une libération d'énergie.
Il me semble fallacieux de vouloir comparer la puissance ou le rendement de ces deux cubes. J'ai l'impression de chercher à comparer la flotabilité d'un bois et d'une note de musique...
Il y a quelque chose qui m'échappe.

Citation de: pierre_restif le Décembre 05, 2023, 09:30:59
J'avais lu "puissance volumique" :D
Ce qui doit sous-entendre systématiquement la source d'énergie. Un cube d'un centimètre de cuivre pur peut faire passer un sacré paquet de Watts avant de produire de la chaleur ou de la lumière. Est-il puissant en lui même ? Non. Un hypothétique cube d'un centimètre au coeur du Soleil participe à une libération d'énergie.
Il me semble fallacieux de vouloir comparer la puissance ou le rendement de ces deux cubes. J'ai l'impression de chercher à comparer la flotabilité d'un bois et d'une note de musique...
Il y a quelque chose qui m'échappe.

Une fois que ce cube de cuivre sera à l'équilibre thermique, sa température sera stable.
Et oui on peut dire qu'il est puissant en lui-même puisque l'énergie est libérée en son sein.
De la même manière qu'une turbine est puissante bien que sa puissance soit issue de la puissance du fleuve qui l'alimente.

Donc une feuille de papier sera très peu puissante si on l'allume avec un briquet, ou énormément puissante si on l'allume avec l'arc électrique d'une ligne à très haute tension...

Citation de: pierre_restif le Décembre 05, 2023, 13:15:54
Donc une feuille de papier sera très peu puissante si on l'allume avec un briquet, ou énormément puissante si on l'allume avec l'arc électrique d'une ligne à très haute tension...

C'est ça.
Elle va dégager assez peu de puissance pendant quelques secondes en l'allumant avec un briquet, et beaucoup de puissance pendant très peu de temps si elle explose sous l'effet d'une forte tension.
Si l'arc électrique ne fait que l'allumer, la puissance dissipée par le papier sera bien sûr ensuite due à la combustion, tout comme avec le briquet, la puissance de l'arc électrique lui-même étant dissipée dans l'atmosphère environnante.

Citation de: seba le Décembre 05, 2023, 06:46:32
En fait il y a un principe, c'est la conservation de l'énergie. L'énergie n'est jamais générée mais toujours transformée.
Là l'énergie électrique est transformée en chaleur et lumière dans le filament.
Maintenant imaginez que le filament soit radioactif ce qui produirait 53 watts (là c'est l'énergie de la masse qui est transformée en chaleur et lumière).
Le problème thermodynamique serait exactement le même.

Pas tout à fait, c'est une approximation et le soleil fonctionne justement dans le domaine où cette approximation n'est pas valable. Il faut faire entrer la matière dans l'équation si tu veux avoir une réelle conservation sinon il va falloir que tu m'expliques d'où vient l'énergie du soleil.

Citation de: egtegt² le Décembre 06, 2023, 11:54:11
Pas tout à fait, c'est une approximation et le soleil fonctionne justement dans le domaine où cette approximation n'est pas valable. Il faut faire entrer la matière dans l'équation si tu veux avoir une réelle conservation sinon il va falloir que tu m'expliques d'où vient l'énergie du soleil.

Ah non c'est un principe absolu (et démontré je crois, théorème de Noether).
A cause de l'équivalence masse-énergie, cette loi est vérifiée.

Citation de: seba le Décembre 06, 2023, 12:03:08
Ah non c'est un principe absolu (et démontré je crois, théorème de Noether).
A cause de l'équivalence masse-énergie, cette loi est vérifiée.

En effet la relation E = mc2 s'applique partout sans aucune exception. Par exemple, un vieux reveil-matin à ressort spiral que l'on remonte à la main, est plus lourd (de très très peu bien sûr) une fois remonté. Le soleil rayonne de l'énergie essentiellement sous forme électromagnétique ainsi que par émission de particules diverses (vent solaire, neutrinos...), tout en perdant une masse équivalente à cette énergie lors des réactions de fusion qui s'y produisent.
Quant au problème initialement posé, je crains que les calculs que vous essayez de faire soient bougrement plus compliqués qu'en première approximation, car l'énergie rayonnée est reliée à la longueur d'onde des photons émis, donc elle dépend de la région du spectre considérée, et elle l'est de façon quantifiée de surcroît (c'est d'ailleurs de problème dit de "la catastrophe ultraviolette") qui a donné naissance à la thorie des quanta.
C'étaient mes 2 centimes pour jouer et tout compliquer, puisque le titre est "Calcul amusant"  ;D

Citation de: Oleg le Décembre 06, 2023, 13:50:50
Quant au problème initialement posé, je crains que les calculs que vous essayez de faire soient bougrement plus compliqués qu'en première approximation,...

Je n'essaye plus des les faire, les quelques éléments que j'ai calculés me contentent.

Citation de: seba le Décembre 06, 2023, 12:03:08
Ah non c'est un principe absolu (et démontré je crois, théorème de Noether).
A cause de l'équivalence masse-énergie, cette loi est vérifiée.

Ton explication est un peu tirée par les cheveux, dans les faits la relativité contredit la loi de conservation de l'énergie (qui lui est antérieure) et la remplace par une loi de conservation du couple énergie/masse.

La loi de conservation de l'énergie reste valable dans la vie de tous les jours mais elle ne s'applique pas en tant que telle quand on entre dans le champ relativiste, ce qui est le cas pour la fission et la fusion nucléaire.

Citation de: egtegt² le Décembre 07, 2023, 11:54:03
Ton explication est un peu tirée par les cheveux, dans les faits la relativité contredit la loi de conservation de l'énergie (qui lui est antérieure) et la remplace par une loi de conservation du couple énergie/masse.

La loi de conservation de l'énergie reste valable dans la vie de tous les jours mais elle ne s'applique pas en tant que telle quand on entre dans le champ relativiste, ce qui est le cas pour la fission et la fusion nucléaire.

La masse est une forme d'énergie et doit être prise en compte dans le bilan.
L'équivalence masse-énergie s'applique partout et en toute circonstance (par exemple pour des réactions chimiques).

Par exemple :

Dans l'exemple de la combustion si l'on pesait le carbone et l'oxygène avant la combustion et le CO² produit, on s'apercevrait que le carbone et l'oxygène pèsent à peine plus lourd que le gaz carbonique. Mais, multipliée par le carré de la vitesse de la lumière, la différence de masse produit cette chaleur bienfaisante qui nous réchauffe. Dans le cas de tels phénomènes chimiques où les énergies sont de quelques électronvolts, les pertes de masse passent inaperçues.

Ramené à 1000 tonnes de charbon, le défaut de masse des produits de combustion n'est que de 0,53 gramme. Ces différences de masses sont imperceptibles pour les plus précises de nos balances. C'est la raison pour laquelle la physique et la chimie classiques postulent que la masse se conserve : rien ne se perd, rien ne se crée.

Citation de: seba le Décembre 07, 2023, 12:00:40
La masse est une forme d'énergie et doit être prise en compte dans le bilan.
L'équivalence masse-énergie s'applique partout et en toute circonstance (par exemple pour des réactions chimiques).

Il me semble abusif de dire que la masse est une forme d'énergie, équivalence ne veut pas dire égalité.

C'est pourtant ce qu'on peut lire.
Un peu je suppose comme l'énergie potentielle en mécanique.

Citation de: egtegt² le Décembre 07, 2023, 16:55:40
Il me semble abusif de dire que la masse est une forme d'énergie, équivalence ne veut pas dire égalité.

La référence au bon vieux kilogramme étalon, à l'abri sous ses cloches de verre, est désormais déconseillée par la Conférence générale des poids et mesures depuis fin 2018, car il commençait à prendre du poids (quelques microgrammes par-ci, par-là). À la place elle recommande d'utiliser une nouvelle définition du kilogramme qui est désormais exprimé comme un multiple de la constante de Planck, laquelle est en... Joule.seconde !

L'électron-volt est souvent utilisé également pour désigner de petites masses.

Citation de: Oleg le Décembre 07, 2023, 18:43:52
La référence au bon vieux kilogramme étalon, à l'abri sous ses cloches de verre, est désormais déconseillée par la Conférence générale des poids et mesures depuis fin 2018, car il commençait à prendre du poids (quelques microgrammes par-ci, par-là). À la place elle recommande d'utiliser une nouvelle définition du kilogramme qui est désormais exprimé comme un multiple de la constante de Planck, laquelle est en... Joule.seconde !

Faut le mettre au régime!  ;D

C'est bien joli tout ça :D faudrait maintenant trouver une jolie transition pour revenir aux candela, lumen, toussa, sinon les photographes vont se barrer  ::)

Citation de: Oleg le Décembre 08, 2023, 11:56:10
C'est bien joli tout ça :D faudrait maintenant trouver une jolie transition pour revenir aux candela, lumen, toussa, sinon les photographes vont se barrer  ::)

Rendement lumineux du soleil : 75 lumen/watt.

Citation de: seba le Décembre 08, 2023, 12:10:27
Rendement lumineux du soleil : 75 lumen/watt.

Donc, le rendement lumineux du soleil serait à peu près équivalent à celui d'une LED, en tous cas bien meilleur que celui d'une lampe à incandescence (10 lm / W). Si ton calcul est bon (je n'ai aucune raison de le mettre en doute), le résultat est intéressant. Évidemment, une LED et une étoile mobilisent des principes qui n'ont rien en commun, c'est juste rigolo de les comparer sous cet aspect.

Citation de: Oleg le Décembre 07, 2023, 18:43:52
La référence au bon vieux kilogramme étalon, à l'abri sous ses cloches de verre, est désormais déconseillée par la Conférence générale des poids et mesures depuis fin 2018, car il commençait à prendre du poids (quelques microgrammes par-ci, par-là). À la place elle recommande d'utiliser une nouvelle définition du kilogramme qui est désormais exprimé comme un multiple de la constante de Planck, laquelle est en... Joule.seconde !

De toute façon toutes les unités peuvent s'exprimer en fonction des 4 unités de bases : mksa (mètre, kilogramme, seconde ampère).

Citation de: egtegt² le Décembre 08, 2023, 14:45:59
De toute façon toutes les unités peuvent s'exprimer en fonction des 4 unités de bases : mksa (mètre, kilogramme, seconde ampère).

Tout à fait. Ce que je trouve intéressant c'est que ces unités de basent évoluent, elles ne sont plus basées sur des étalons matériels mais s'expriment désormais en fonction de constantes universelles dont les valeurs sont fixées par convention.

Ainsi le mètre est désormais basé sur c (vitesse de la lumière), le kilogramme est basé sur h (constante de planck), l'ampère est basé sur e (charge de l'électron), le kelvin est basé sur k (constante de Boltzmann). Apparemment seule la seconde s'appuie encore un "étalon" matériel (le Césium 133).

Bon je n'ai pas tiré tout ça de ma p'tite tête, ce serait bien prétentieux, j'ai juste reformulé à ma façon. Ici on a une synthèse bien faite je trouve :
https://metrologie-francaise.lne.fr/fr/metrologie/unites-de-mesure-si

Citation de: Oleg le Décembre 08, 2023, 15:15:00
Tout à fait. Ce que je trouve intéressant c'est que ces unités de basent évoluent, elles ne sont plus basées sur des étalons matériels mais s'expriment désormais en fonction de constantes universelles dont les valeurs sont fixées par convention.

Ainsi le mètre est désormais basé sur c (vitesse de la lumière), le kilogramme est basé sur h (constante de planck), l'ampère est basé sur e (charge de l'électron), le kelvin est basé sur k (constante de Boltzmann). Apparemment seule la seconde s'appuie encore un "étalon" matériel (le Césium 133).

Bon je n'ai pas tiré tout ça de ma p'tite tête, ce serait bien prétentieux, j'ai juste reformulé à ma façon. Ici on a une synthèse bien faite je trouve :
https://metrologie-francaise.lne.fr/fr/metrologie/unites-de-mesure-si

Ce ne sont pas des constantes dont les valeurs sont fixées par convention, elles correspondent à des réalités physiques tout autant que la fréquence du césium 133. Ce qui est conventionnel c'est l'échelle qu'on utilise à partir de ces valeurs.

Citation de: egtegt² le Décembre 08, 2023, 16:27:19
Ce ne sont pas des constantes dont les valeurs sont fixées par convention, elles correspondent à des réalités physiques tout autant que la fréquence du césium 133. Ce qui est conventionnel c'est l'échelle qu'on utilise à partir de ces valeurs.

C'est autre une façon de dire les choses mais c'est pareil. À un moment donné, on a bien décidé de *fixer par convention* la valeur d'une de ces constantes, après qu'elle a été mesurée et remesurée.
Par exemple, la vitesse de la lumière dans le vide a été mesurée au début en se référant au mètre étalon (en métal, celui de Sèvres) ainsi qu'à la seconde. En 1983 on a abandonné le mètre en métal et il a été décidé que la vitesse de la lumière valait *exactement* 299 492 458 m/s, par convention.
Depuis, le mètre est défini ainsi : "La longueur du trajet parcouru dans le vide par la lumière pendant une durée de 1/299 792 458 de seconde."

Citation de: egtegt² le Décembre 08, 2023, 14:45:59
De toute façon toutes les unités peuvent s'exprimer en fonction des 4 unités de bases : mksa (mètre, kilogramme, seconde ampère).

Mais tu ne peux pas exprimer une seconde, par exemple, en électron-volt ou en joule.
Alors que la masse, si.

La notion de "puissance volumique" (ou massique) me perturbe, car je ne vois pas la moindre once de proportionnalité entre puissance et masse. Une bougie en cire fournit la même puissance quand elle est neuve qu'au bout de sa vie, une voiture n'est pas moins puissante avec un litre au fond du réservoir qu'avec le plein.

Soit on considère une source d'énergie (le soleil, un litre d'essence + les 20 mètres cubes d'air qui lui permettront de brûler...) qui fournit de la puissance tout en perdant de la masse.  La puissance n'est aucunement proportionnelle à la masse : le chiffre pertinent est l'énergie massique (l'énergie totale dissipée avant que toute la masse ait été transformée). A ce jeu, le soleil est grand gagnant.

Soit on considère un dispositif de dissipation thermique / lumineuse d'énergie (un filament d'ampoule, un disque de frein, un poêle à pétrole). Deux filaments dissipent deux fois plus de puissance qu'un seul quand ils sont branchés en parallèle (c'est un cas où la "puissance massique" peut avoir un sens, et uniquement pour le dispositif considéré), mais moins voire quasiment pas s'ils sont branchés en série. Un seul filament a une "puissance massique" très différente selon la tension avec laquelle on l'alimente. La comparaison entre dispositifs n'a donc guère de sens si on n'y adjoint pas la source d'énergie, et on se retrouve avec une notion de "puissance massique" dénuée de sens (faut-il considérer la masse de la centrale électrique qui alimente le filament ?).

Citation de: philooo le Décembre 09, 2023, 07:17:14
La notion de "puissance volumique" (ou massique) me perturbe, car je ne vois pas la moindre once de proportionnalité entre puissance et masse. Une bougie en cire fournit la même puissance quand elle est neuve qu'au bout de sa vie, une voiture n'est pas moins puissante avec un litre au fond du réservoir qu'avec le plein.

Soit on considère une source d'énergie (le soleil, un litre d'essence + les 20 mètres cubes d'air qui lui permettront de brûler...) qui fournit de la puissance tout en perdant de la masse.  La puissance n'est aucunement proportionnelle à la masse : le chiffre pertinent est l'énergie massique (l'énergie totale dissipée avant que toute la masse ait été transformée). A ce jeu, le soleil est grand gagnant.

Soit on considère un dispositif de dissipation thermique / lumineuse d'énergie (un filament d'ampoule, un disque de frein, un poêle à pétrole). Deux filaments dissipent deux fois plus de puissance qu'un seul quand ils sont branchés en parallèle (c'est un cas où la "puissance massique" peut avoir un sens, et uniquement pour le dispositif considéré), mais moins voire quasiment pas s'ils sont branchés en série. Un seul filament a une "puissance massique" très différente selon la tension avec laquelle on l'alimente. La comparaison entre dispositifs n'a donc guère de sens si on n'y adjoint pas la source d'énergie, et on se retrouve avec une notion de "puissance massique" dénuée de sens (faut-il considérer la masse de la centrale électrique qui alimente le filament ?).

https://fr.wikipedia.org/wiki/Densit%C3%A9_de_puissance

https://fr.wikipedia.org/wiki/Puissance_massique

Pour le soleil, c'est simple, il a un volume, une masse et une puissance déterminés (son fonctionnement est en régime stable actuellement). On peut s'intéresser au volume total ou au volume du noyau mais dans les deux cas ce sera une puissance volumique moyenne car au sein du noyau la production de puissance est variable selon la profondeur.
Pour le filament, la puissance de 53 watts est délivrée en son sein (là aussi dans un régime déterminé), il peut être alimenté par des sources très diverses et l'énergie de cette source est transportée vers le filament qui dissipe la puissance.
Pour faire un parallèle avec un moteur, ce dernier fonctionnera tout aussi bien, mais moins longtemps, si on l'alimente avec 0,1 litre d'essence qu'avec 1000 litres, et on peut par exemple définir la puissance massique du moteur, qui est d'ailleurs une donnée très utile, et qui n'a aucun rapport avec la quantité d'essence.

AMHA, il faut plutôt tenir compte de la surface au lieu du volume (également suggéré par Nikojorj au début du fil) et calculer le flux d'énergie rayonnée par unité de surface.

Tenir compte aussi du fait que la température de cette surface est liée à la distribution spectrale du rayonnement émis. Imaginons que le filament de l'ampoule soit placé au centre d'une grosse sphère de métal très fin et vide d'air, d'un mètre de diamètre par exemple pour fixer les idées. La même puissance serait alors rayonnée par cette très grande surface, pour un volume de métal à peine plus important, la surface serait plutôt tiède et rayonnerait dans l'infra-rouge.

Tout ça pour dire que j'ai la nette impression (OK, il faudrait un calcul rigoureux, je sais) que la température de surface n'a que peu à voir avec la puissance à dissiper et le volume.

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 12:01:04
Tout ça pour dire que j'ai la nette impression (OK, il faudrait un calcul rigoureux, je sais) que la température de surface n'a que peu à voir avec la puissance à dissiper et le volume.

Je pense que c'est relié. J'ai d'ailleurs calculé la surface du filament.
Pour une puissance dissipée identique, une plus grande surface sera moins chaude.
A mon avis le calcul de le température au coeur du soleil est difficile à calculer car il faudrait faire le bilan couche par couche puissance produite-puissance dissipée.
Mais en gros la faible puissance volumique au coeur du soleil mène à une température élevée car le rapport surface/volume est très petit.

Mais un nouveau problème me vient à l'esprit.
Si la température de la sphère métallique augmente, le filament rayonnera moins. S'il rayonne moins, sa température va augmenter et du coup son rayonnement augmentera de nouveau, ce qui va augmenter la température de la sphère, etc. Ca semble un cycle infernal.
Si mon raisonnement est correct, quel va être l'état d'équilibre ?

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 13:04:21
Mais un nouveau problème me vient à l'esprit.
Si la température de la sphère métallique augmente, le filament rayonnera moins. S'il rayonne moins, sa température va augmenter et du coup son rayonnement augmentera de nouveau, ce qui va augmenter la température de la sphère, etc. Ca semble un cycle infernal.
Si mon raisonnement est correct, quel va être l'état d'équilibre ?

Tout en ayant conscience que je ne fais rien avancer en disant ça, dans ce domaine je suis persuadé qu'il faut se méfier de l'intuition, des simulations mentales hâtives et des expériences de pensée trop simplificatrices. Je reconnais que l'ajout de la sphère n'a rien simplifié, c'était une idée comme ça, ça m'a juste fait penser que ça pouvait modifier le spectre rayonné. La thermodynamique est née lentement et très laborieusement et... mes souvenirs en sont bien lointains. Peut-être qu'en googlant astucieusement (je ne l'ai pas encore fait, par défi) on trouvera facilement la réponse. Bon, je m'y lancerai à l'occasion...

Oui je ne sais pas du tout si mon raisonnement tient la route.
En physique on trouve souvent des paradoxes qui sont résolus grâce à des raisonnements qui semblent alambiqués (mais corrects).

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 13:04:21
Si la température de la sphère métallique augmente, le filament rayonnera moins.

Tu m'as perdu, là.

Ce qui me vient intuitivement à l'esprit, c'est que  si tu isoles le filament avec cette sphère, forcément, il va chauffer plus.

Citation de: Nikojorj le Décembre 09, 2023, 14:06:31
Tu m'as perdu, là.

Ce qui me vient intuitivement à l'esprit, c'est que  si tu isoles le filament avec cette sphère, forcément, il va chauffer plus.

Je dirais ça aussi.
Mais si la température de la sphère augmente, je pense qu'il rayonnera moins (à la limite si la température de la sphère est égale à la température du filament, il ne rayonnera plus du tout).
Mais s'il rayonne moins (avec la même production de puissance), ça veut dire que sa température va augmenter.
A priori ça se tient, sans certitude.

Si tu amènes de l'énergie par la sphère, ça va chauffer le tout oui.

Je pense qu'avec une sphère autour du filament (sphère chauffée uniquement par le filament), il va y avoir un état d'équilibre, avec un filament plus chaud.

C'est un peu comme pour le soleil, je dirais. Un mètre cube de noyau solaire ne dissipe que 270 watts malgré ses 15 millions de degrés.
Parce que ce qui autour de lui est presque aussi chaud.

Je sens que la loi de Stefan-Bolzmann est une bonne piste. Elle stipule que la puissance émise par un corps noir par unité de surface (son émittance P) est proportionnelle à la puissance quatrième de sa température :
P = sigma * T^4

... et j'ajouterais, le volume n'intervient à aucun moment. Il intervient éventuellement en phase de montée en température si l'on suppose un instant initial où il n'y a aucune énergie produite. Là intervient la chaleur massique du matériau, qui conditionne la vitesse de montée en température du corps du matériau. Puis le corps rayonne cette énergie par sa surface, atteint un état d'équilibre et sa température est stabilisée.
Qu'en pensez-vous ?

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 15:16:44
... et j'ajouterais, le volume n'intervient à aucun moment.

Sur la quantité d'énergie produite, quand même?

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 14:58:15
Je sens que la loi de Stefan-Bolzmann est une bonne piste. Elle stipule que la puissance émise par un corps noir par unité de surface (son émittance P) est proportionnelle à la puissance quatrième de sa température :
P = sigma * T^4

Oui mais je pense que T est la différence de température entre le corps chaud et le corps froid.

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 15:16:44
... et j'ajouterais, le volume n'intervient à aucun moment. Il intervient éventuellement en phase de montée en température si l'on suppose un instant initial où il n'y a aucune énergie produite. Là intervient la chaleur massique du matériau, qui conditionne la vitesse de montée en température du corps du matériau. Puis le corps rayonne cette énergie par sa surface, atteint un état d'équilibre et sa température est stabilisée.
Qu'en pensez-vous ?

A mon avis, un corps chaud d'un certain volume sera plus froid vers la surface (sinon pas de transfert de chaleur vers la surface).

Citation de: Nikojorj le Décembre 09, 2023, 15:29:39
Sur la quantité d'énergie produite, quand même?

Oui bien sûr, je voulais dire par là que le volume n'intervient pas dans l'équation, pour un corps à l'équilibre thermique.

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 15:35:46
Oui mais je pense que T est la différence de température entre le corps chaud et le corps froid.

Selon la définition, T est la température absolue à la surface du corps, il n'est rien dit de plus

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 15:38:04
A mon avis, un corps chaud d'un certain volume sera plus froid vers la surface (sinon pas de transfert de chaleur vers la surface).

Oui, c'est probable, mais on n'a pas besoin de savoir comment les échanges se passent à l'intérieur du corps. Evidemment, si on empêche cette énergie d'être convoyée vers la surface, le corps en question va exploser !
J'imagine que si on veut s'intéresser aux échanges thermiques au sein du soleil, par convection, rayonnement, conduction... on n'a pas fini. Il faut le considérer comme une sphère de surface S, à l'intérieur de laquelle une puissance P est produite et qui est rayonnée. Parmi les centaines de textes sur cette loi, on lit par exemple (https://www.techno-science.net/definition/5186.html) que Bolzmann s'est servi de sa formule pour calculer la température de la surface du soleil. Il a trouvé 5709 K (la valeur actuellement admise est 5780 K). Respect !

Bon en tous cas je n'ai rien de mieux à proposer. Ah si : un peu de philo pour ce week-end, une pensée de Gaston Bachelard que je m'applique tout le temps : « La pensée scientifique moderne réclame qu'on résiste à la première réflexion. C'est donc tout l'usage du cerveau qui est mis en question. Désormais le cerveau n'est plus absolument l'instrument adéquat de la pensée scientifique, autant dire que le cerveau est l'obstacle à la pensée scientifique. Il faut penser contre le cerveau ».

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 16:05:59
Selon la définition, T est la température absolue à la surface du corps, il n'est rien dit de plus

Oui mais comme un corps chaud (même s'il est à 10000°C) ne peut pas rayonner vers un corps encore plus chaud, j'en déduis qu'il s'agit de la différence de température.
Déduction qui demande à être confirmée.

D'un autre côté, comment se fait-il qu'on voie des objets plus froids que l'oeil ? Car à première vue, ils ne devraient pas envoyer de radiations vers l'oeil. Encore un mystère à résoudre.

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 16:23:36
Oui mais comme un corps chaud (même s'il est à 10000°C) ne peut pas rayonner vers un corps encore plus chaud, j'en déduis qu'il s'agit de la différence de température.
Déduction qui demande à être confirmée.

D'un autre côté, comment se fait-il qu'on voie des objets plus froids que l'oeil ? Car à première vue, ils ne devraient pas envoyer de radiations vers l'oeil. Encore un mystère à résoudre.

Cette loi ne définit pas le sens du rayonnement ni l'interdit selon les différences de température. Toujours d'après ce que je crois savoir (?!), tout corps rayonne (aucun n'étant à 0 K), et la distribution des longueurs d'onde dépend de cette température. Les objets plus froids que l'oeil rayonnent quand même des infra-rouges (je n'évoque pas ce qui les éclaire éventuellement, bien sûr), on peut ainsi les détecter. Le "rayonnement fossile" du big bang baigne tout l'univers, est détectable et correspond à une température de 3 K. Etc. Tout cela est peu intuitif j'en conviens, ta question initiale est intéressante mais je pense qu'il importe de se documenter plus avant (valable pour moi aussi, mais là je suis sec).

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 16:20:21
Parmi les centaines de textes sur cette loi, on lit par exemple (https://www.techno-science.net/definition/5186.html) que Bolzmann s'est servi de sa formule pour calculer la température de la surface du soleil. Il a trouvé 5709 K (la valeur actuellement admise est 5780 K). Respect !

Dans le même thème sur un autre sujet (assez voire très ;) voisin quand même) :
(https://imgs.xkcd.com/comics/science.jpg) (https://xkcd.com/54/)

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 16:23:36
Oui mais comme un corps chaud (même s'il est à 10000°C) ne peut pas rayonner vers un corps encore plus chaud,

C'est pas qu'il ne rayonne pas, c'est que le bilan net des rayonnements va dans l'autre sens.

Citation de: Nikojorj le Décembre 09, 2023, 17:51:55
C'est pas qu'il ne rayonne pas, c'est que le bilan net des rayonnements va dans l'autre sens.

Oui c'est plus logique.
Et donc pour la loi de Stefan-Boltzmann, c'est bien T en valeur absolue.

Citation de: Oleg le Décembre 09, 2023, 16:20:21Il faut penser contre le cerveau.

Inventer, c'est penser de travers.
AE

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 15:38:04
A mon avis, un corps chaud d'un certain volume sera plus froid vers la surface (sinon pas de transfert de chaleur vers la surface).

Pas nécessairement, le courant électrique par exemple se propage essentiellement à la périphérie du conducteur, je ne parierais donc pas sur le fait que le filament est plus chaud au coeur qu'en surface. C'est toujours une question d'équilibre.

Citation de: seba le Décembre 09, 2023, 16:23:36
Oui mais comme un corps chaud (même s'il est à 10000°C) ne peut pas rayonner vers un corps encore plus chaud, j'en déduis qu'il s'agit de la différence de température.
Déduction qui demande à être confirmée.

D'un autre côté, comment se fait-il qu'on voie des objets plus froids que l'oeil ? Car à première vue, ils ne devraient pas envoyer de radiations vers l'oeil. Encore un mystère à résoudre.

Là tu confonds rayonnement et réflexion. Un objet au zéro absolu n'est pas nécessairement d'un noir absolu pour la bonne raison qu'il peut réfléchir de la lumière sans pour autant l'absorber.

Citation de: egtegt² le Décembre 11, 2023, 12:04:28
Pas nécessairement, le courant électrique par exemple se propage essentiellement à la périphérie du conducteur, je ne parierais donc pas sur le fait que le filament est plus chaud au coeur qu'en surface. C'est toujours une question d'équilibre.

Le gradient de température dans un corps qui dissipe son énergie via sa surface doit être coton à calculer. S'il est solide, c'est sa conductivité thermique qu'il faut prendre en compte. S'il est liquide ou gazeux, on intègre la convection. S'il est transparent, c'est le rayonnement qu'il faut prendre en compte... Mais AMHA l'effet de peau n'apparaît qu'avec des courants de haute fréquence. Donc ça ne va pas jouer car l'effet Joule s'exerce dans toute la masse du filament, à 50 Hz il n'y aura pas d'effet de peau.
Notre filament sera à l'équilibre tant qu'il parvient à évacuer la puissance qu'il reçoit. L'ampoule brille continûment. Si on lui applique une intensité de plus en plus grande, elle va briller de plus en plus blanc, son spectre d'émission va se décaler vers le bleu à mesure que sa température augmente (en T^4, ça augmente très vite) puis le filament va fondre puis se vaporiser quand la température permettant d'évacuer toute cette énergie sera trop grande.

Dans le cas du soleil, où tout est gazeux ou sous forme de plasma, où ça bouge de partout, où les réactions de fusion se produisent dans les zones centrales, ça doit être hyper compliqué à calculer, il y a des échanges dans tous les sens y compris par convection. Là perso je ne parie rien non plus  ::) Une étoile peut aussi quitter sa zone d'équilibre, devenir une super nova par exemple ou autre joyeuseté.

Citation de: Oleg le Décembre 11, 2023, 12:38:56
Dans le cas du soleil, où tout est gazeux ou sous forme de plasma, où ça bouge de partout, où les réactions de fusion se produisent dans les zones centrales, ça doit être hyper compliqué à calculer, il y a des échanges dans tous les sens y compris par convection. Là perso je ne parie rien non plus  ::) Une étoile peut aussi quitter sa zone d'équilibre, devenir une super nova par exemple ou autre joyeuseté.

D'après les modèles, la couche externe est convective, la couche intermédiaire est radiative, et le noyau je ne sais pas.

Citation de: egtegt² le Décembre 11, 2023, 12:04:28
Un objet au zéro absolu n'est pas nécessairement d'un noir absolu pour la bonne raison qu'il peut réfléchir de la lumière sans pour autant l'absorber.

On dirait la définition d'un homme politique ( au choix !)  ;D ;D

Citation de: seba le Décembre 11, 2023, 12:58:17
D'après les modèles, la couche externe est convective, la couche intermédiaire est radiative, et le noyau je ne sais pas.

Oui, sans compter qu'un plasma c'est hyper instable, il paraît que c'est une des raisons pour lesquelles il est si difficile de construire un réacteur à fusion. Confiner un plasma, on a beau utiliser plein d'astuces, de temps en temps le plasma va devenir instable.

Citation de: Oleg le Décembre 11, 2023, 12:38:56
[...] à mesure que sa température augmente (en T^4, ça augmente très vite)

Damned, je dois m'auto-corriger ! En fait la température T varie comme P ^ 1/4 où P est la puissance à dissiper, donc pas vite du tout, au contraire... Ce qui ne change rien au reste des raisonnements et qui ne répond guère à la question de la répartition de la température dans un corps solide radiant. Il faudrait invoquer la loi de Fourier...

On s'amuse bien, mais où est la photographie dans tout cela  ::) :D
Alors, inventons une question subsidiaire : déterminer quel filtre correcteur utiliser avec une lampe à incandescence initialement donnée 3000 K, qui éclaire la scène photographiée, mais qui est sous-voltée de 30 % ?
Vous avez deux heures.
NB C'est pour rire  ;D

Citation de: Oleg le Décembre 11, 2023, 14:47:20
On s'amuse bien, mais où est la photographie dans tout cela  ::) :D
Alors, inventons une question subsidiaire : déterminer quel filtre correcteur utiliser avec une lampe à incandescence initialement donnée 3000 K, qui éclaire la scène photographiée, mais qui est sous-voltée de 30 % ?
Vous avez deux heures.
NB C'est pour rire  ;D

Pour ça j'ai fait (copié plutôt) cet abaque.

Citation de: seba le Décembre 11, 2023, 14:54:05
Pour ça j'ai fait (copié plutôt) cet abaque.

J'avais vu ;) c'est bien pourquoi j'ai imaginé cette question.
Donc la lampe à 3000 K est sous-voltée de 30 %... c'est à dire qu'au lieu de 220 V elle ne reçoit plus que 154 V
=> calculer sa nouvelle température !
Hint : Stefan-Bolzmann
...allez, allez !

J'oubliais de préciser : on suppose que sa résistance est constante (en pratique ce n'est pas toujours vrai)

Je dirais on calcule de la manière suivante :
On calcule I d'après P = UI
On calcule R d'après P = RI²
On calcule P = U²/R
Je trouve P = 26 watts (pour 154 volts)

Et ensuite si la température varie comme P^1/4 et si le filament fait 3000 K pour 53 watts, je trouve 2500 K pour 26 watts.

Citation de: seba le Décembre 11, 2023, 16:14:01
Et ensuite si la température varie comme P^1/4 et si le filament fait 3000 K pour 53 watts, je trouve 2500 K pour 26 watts.

C'est ça, je trouve 2510 K

Citation de: seba le Décembre 11, 2023, 16:14:01
Je dirais on calcule de la manière suivante :
On calcule I d'après P = UI
On calcule R d'après P = RI²
On calcule P = U²/R
Je trouve P = 26 watts (pour 154 volts)

Et ensuite si la température varie comme P^1/4 et si le filament fait 3000 K pour 53 watts, je trouve 2500 K pour 26 watts.

En fait j'ai du mal à voir comment la température pourrait ne dépendre que de la puissance, pour moi la formule devrait comprendre au minimum la surface d'échange avec l'extérieur.

Sinon ton calcul est un peu alambiqué, ta dernière formule est suffisante : P2=P1xU2²/U1²  (avec U1=230 et U2=154) Pas besoin de passer par le calcul de la résistance ou de l'intensité.

Citation de: egtegt² le Décembre 11, 2023, 23:40:11
En fait j'ai du mal à voir comment la température pourrait ne dépendre que de la puissance, pour moi la formule devrait comprendre au minimum la surface d'échange avec l'extérieur.

On ne peut pas calculer la température mais le rapport des puissances donne le rapport des températures.

Citation de: seba le Décembre 12, 2023, 06:54:10
On ne peut pas calculer la température mais le rapport des puissances donne le rapport des températures.

Exactement. On a en entrée un rapport de puissances alors on peut calculer le rapport des températures.
La surface et la résistance étant constantes, elles disparaissent de la relation.

Détaillons :
- Puissance de l'ampoule à tension nominale, température donnée pour 3000 K :
P1 = S * sigma * T1^4
P1 = U^2/R
avec :
   T1 = 3000
   sigma = constante de Boltzmann
   S = surface du filament

- Puissance de l'ampoule alimentée à 70 % de la tension initiale :
P2 = S * sigma * T2^4
P2 = (0,70 * U)^2 / R

Alors :
P2/P1 = 0,70 ^2 = 0,49

mais aussi :
P2/P1 = T2^4 / T1^4

Comme T1 = 3000, T2 vaut :
T2 = (0,49 * 3000^4)^(1/4) = 2509,98 K

On arrondit = 2510 K

Citation de: egtegt² le Décembre 11, 2023, 23:40:11
En fait j'ai du mal à voir comment la température pourrait ne dépendre que de la puissance, pour moi la formule devrait comprendre au minimum la surface d'échange avec l'extérieur.

Exactement. C'est le flux surfacique (W/m2) qui est proportionnel à T**4.

attention, Stefan-Boltzmann, c'est pour un corps noir.
Sinon, il faut en plus faire intervenir l'émissivité de la surface.

Citation de: Rami le Décembre 12, 2023, 19:04:21
attention, Stefan-Boltzmann, c'est pour un corps noir.
Sinon, il faut en plus faire intervenir l'émissivité de la surface.

Oui c'est vrai.
À une émissivité inférieure à 1 va correspondre une température plus élevée à puissance rayonnée constante, elle aura le même effet qu'une surface émissive plus petite. Dans ce petit problème posé on pourra supposer que cette emissivité reste constante quand la puissance à dissiper change. Le résultat du calcul sera donc inchangé.