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Vidéo de question : Comparaison de l’absorption et de l’émission de radiations infrarouges à travers les objets Physique

Le tableau suivant montre des informations sur deux objets différents. L’objet 2 absorbe plus de rayonnement infrarouge que l’objet 1. Lequel des énoncés suivants, le cas échéant, n’en est pas la raison ? [A] L’objet deux est noir, alors que l’objet un est blanc. [B] L’objet deux a une faible réflectivité, alors que l’objet un a une forte réflectivité. [C] La température de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un. [D] L’aire de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un. [E] Les affirmations ci-dessus sont toutes des raisons pour lesquelles l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un.

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Transcription de vidéo

Le tableau suivant montre des informations sur deux objets différents. L’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un. Lequel des énoncés suivants, le cas échéant, n’en est pas la raison ? (A) L’objet deux est noir, alors que l’objet un est blanc. (B) L’objet deux a une faible réflectivité, alors que l’objet un a une haute réflectivité. (C) La température de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un. (D) L’aire de l’objet deux est plus grande que celle de l’objet un. (E) Les affirmations ci-dessus sont toutes des raisons pour lesquelles l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un.

Dans notre tableau, nous voyons que nous avons ces deux objets, objet un et objet deux, et que ces objets diffèrent en fonction de leurs propriétés de couleur, de réflectivité, de température et d’aire. Si nous devions dessiner ces deux objets, l’objet un pourrait ressembler à ceci, alors que l’objet deux pourrait ressembler à ceci. On nous dit que de ces deux objets, l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un. Nous voulons identifier laquelle de ces options de réponse, le cas échéant, est une raison pour laquelle ce n’est pas le cas, en d’autres termes, laquelle de ces options, le cas échéant, ne donne pas une raison pour laquelle l’objet deux absorbe plus de rayonnement infrarouge que l’objet un.

Une chose importante à garder à l’esprit est que nous parlons d’absorption du rayonnement infrarouge plutôt que, par exemple, d’émission. En termes de différences entre ces objets, nous voyons que l’objet un est blanc, tandis que l’objet deux est noir. L’objet un a une haute réflectivité, tandis que l’objet deux a une faible réflectivité. La température de l’objet un est de 20 degrés Celsius, tandis que la température de l’objet deux est le double. Et enfin, l’aire de l’objet un est la moitié de l’aire de l’objet deux. Comparé à l’objet un alors, l’objet deux est plus grand, plus chaud, plus sombre, de plus, il reflète moins le rayonnement entrant.

Plusieurs de ces différences aident l’objet deux à absorber plus de radiations infrarouges que l’objet un. Par exemple, le fait que l’objet deux soit plus grand signifie qu’il a une plus grande surface avec laquelle il absorbe le rayonnement entrant. Cela signifie que l’option de réponse (D) selon laquelle l’aire de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un est bien une raison pour laquelle l’objet deux peut absorber plus de rayonnement infrarouge que l’objet un. Rappelons que nous cherchons une explication qui n’en est pas la raison. Puisque l’option de réponse (D) est une raison légitime, nous ne choisirons pas cela comme réponse.

L’option de réponse (A), qui indique que l’objet deux est noir alors que l’objet un est blanc, cite également une autre raison pour laquelle l’objet deux aurait tendance à absorber plus de radiations infrarouges que l’objet un. Même si ces deux objets avaient par ailleurs la même réflectivité, la même température et la même surface, si l’un des objets a une couleur plus foncée, alors cet objet aura tendance à absorber plus de radiations infrarouges. Puisque l’option (A) donne une raison avérée de la différence d’absorption, nous ne choisirons pas cela comme réponse non plus.

L’option de réponse (B) indique la différence de réflectivité entre ces objets, à savoir que la réflectivité de l’objet deux est inférieure à celle de l’objet un. Cela tendrait également à faire en sorte que l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un. L’option de réponse (B) est donc éliminée de notre liste.

Regardons maintenant l’option (C). Ce choix indique que la température de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un. En revenant à notre tableau, nous voyons que cela est vrai. La température de l’objet deux est le double de celle de l’objet un. Cependant, cette différence de température n’affecte pas la façon dont les deux objets absorbent le rayonnement infrarouge. Si nous parlions d’émission de rayonnement infrarouge, toutes choses égales par ailleurs, un objet plus chaud aura tendance à émettre plus de rayonnements infrarouges. En termes d’absorption, la température n’a pas d’impact. Par conséquent, l’option (C) n’est pas une raison pour laquelle l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un.

Par conséquent, l’option de réponse (E), qui prétend que les quatre options ci-dessus sont vraiment des raisons pour lesquelles l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un, ne peut pas être correcte. Pour notre réponse, nous choisissons l’option (C) : la température de l’objet deux étant supérieure à celle de l’objet un n’est pas une raison pour laquelle l’objet deux absorbe plus de rayonnement infrarouge que l’objet un.

Voyons maintenant la deuxième partie de notre question.

L’objet deux émet plus de radiations infrarouges que l’objet un. Lequel des énoncés suivants, le cas échéant, n’en est pas la raison ? (A) L’objet deux est noir, alors que l’objet un est blanc. (B) L’objet deux a une faible réflectivité, alors que l’objet un a une haute réflectivité. (C) La température de l’objet deux est supérieure à celle de l’objet un. (D) L’aire de l’objet deux est plus grande que celle de l’objet un. Et (E) les déclarations ci-dessus sont toutes des raisons pour lesquelles l’objet deux émet plus de radiations infrarouges que l’objet un.

Si nous dessinons à nouveau des exemples de ce que pourraient être les objets un et deux, nous notons que dans ce cas, nous parlons d’émission de rayonnement infrarouge plutôt que d’absorption. Tout comme l’objet deux absorbe plus de radiations infrarouges que l’objet un, il en émet plus. Dans cette partie de notre question, nous voulons identifier laquelle, le cas échéant, de ces options n’en est pas la raison ; c’est-à-dire qu’une de ces affirmations n’explique pas pourquoi l’objet deux émet plus de radiations infrarouges que l’objet un ?

En commençant par le choix de réponse (A), le fait que l’objet deux est noir alors que l’objet un est blanc est une raison pour laquelle l’objet deux aurait tendance à émettre plus de rayons infrarouges. Si ces objets étaient identiques sur tous les plans exceptés concernant leur couleur, avec l’objet deux étant plus sombre, pour cette seule raison, nous nous attendrions à ce qu’il émette plus de radiations infrarouges que l’objet un. L’option (A) étant une raison valable pour cette différence d’émission entre les deux objets ne sera pas notre choix de réponse.

L’option (B) que nous avons vue souligne la différence de réflectivité entre ces objets. Toutes choses égales par ailleurs, un objet à faible réflectivité aura tendance à émettre plus de radiations infrarouges qu’un objet à haute réflectivité. C’est légitimement une raison pour laquelle l’objet deux émettrait plus de rayonnement infrarouge que l’objet un.

Le choix (C) décrit la différence de température entre ces deux objets. Puisque nous parlons maintenant d’émissions, cette différence de température joue un rôle. Un objet plus chaud aura tendance à émettre plus de rayons infrarouges qu’un objet plus froid. L’option (C) aide alors à expliquer pourquoi l’objet deux émet plus de rayonnement infrarouge que l’objet un, tout comme l’option (D) disant que l’objet deux est plus grand que l’objet un. Une plus grande surface signifie qu’il y a plus de possibilités d’émission. Le choix (D) ne sera pas non plus notre réponse.

Nos résultats sont en accord avec l’option de réponse (E). Les affirmations ci-dessus sont toutes des raisons pour lesquelles l’objet deux émet plus de radiations infrarouges que l’objet un. Pour notre réponse, nous choisissons l’option (E).

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