| S22 |
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Le programme de colle de la semaine prochaine (S23 / Lu 23 mars 2009) est
:
- Thermodynamique : * T2 : Statique des Fluides * T3 : Premier principe ==> bien connaître les questions de cours : -(T2) savoir établir la Relation Fondamentale de la Statique des Fluides -(T2) Connaître le thm d'Archimède -(T2) Connaître les hypothèses de l'atmosphère isotherme et savoir exprimer le champ de force de pression correspondant -(T2) savoir appliquer la RFSF dans un liquide -(T3) savoir : * caractériser une transformation (monotherme/isotherme, monobare/isobare, isochore, adiabatique, NQS, QS, QS*, réversible) * effectuer un bilan énergétique pour une transformation d'un GP (isochore, monobare, isotherme, adiabatique) -(T3) connaître l'expression du travail des forces pressantes et savoir que Pext=P nécessite que la transformation soit QS* -(T3) définition des capacités thermiques ; leur expressions pour un GP (avec la relation de Mayer) -(T3) connaître les 2 lois de Joule pour les GP |
Si on enlevait tous les bateaux de la mer, de combien descen¬drait le niveau de l'eau ?Richard Higginson
D' après le principe d' Archimède, un corps flottant s'enfonce jusqu'à ce qu'il ait déplacé son propre poids d'eau. Chaque tonne (ou mètre cube) d'eau déplace un mètre cube d'eau. Une première estimation du tonnage de toutes les flottes militaires du monde donne quelque chose comme 7 millions de tonnes. La flotte marchande est bien plus importante, de l'ordre de 1760 millions de tonnes, ce qui ferait un total de 1767 millions de tonnes. Répartissez cette quantité d'eau à la surface de l'océan mondial (environ 360.1012 m2), et vous obtiendrez une épaisseur de 5 micromètres (5 millièmes de millimètre).
Le fret maritime augmente de 3 % par an, ce qui correspond au contenu de 10000 piscines olympiques. Mais il s'agit là d'une goutte dans l'océan: l'élévation du niveau des mers due au réchauffement climatique est 25 000 fois plus grande.
Mike Follows
Les ours blanc ont-ils le blues ?
et 100 autres questions savantes et intrigantes,
Paris, Seuil, 2009,
p. 134.
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| S21 |
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Le programme de colle de la semaine prochaine (S22 / Lu 16 mars 2009) est
:
- Thermodynamique : * T1 : Modèle du gaz parfait * T2 : Eléments de statique des fluides ==> bien connaître les questions de cours : -(T1) savoir : * énoncer le modèle du GP * définir la température cinétique * savoir établir la pression cinétique d'un gaz parfait * savoir exprimer l'énergie interne U d'un GPM * définir la capacité thermique à volume constant * énoncer le modèle du gaz de van der Waals, interpréter les coefficients a et b, exprimer l'énergie interne U d'un GVdW -(T1) connaître les définition des coefficients thermoélastiques -(T2) savoir établir la Relation Fondamentale de la Statique des Fluides -(T2) Connaître le thm d'Archimède -(T2) Connaître les hypothèses de l'atmosphère isotherme et savoir exprimer le champ de force de pression correspondant -(T2) savoir appliquer la RFSF dans un liquide |
Quand de grands champs de glace fondent, l'élévation du niveau des mers qui en résulte est-elle la même à toutes les lati¬tudes, ou plus forte à l'équateur à cause de la rotation de la Terre ?
Anonyme
L'élévation du niveau marin est loin d'être uniforme, mais l'effet de la rotation de la Terre est très faible. Si la Terre était recouverte d'eau, et si une couche d'eau supplémentaire était ajoutée, elle serait de 0,5 % plus épaisse à l'équateur qu'aux pôles à cause de la gravité plus faible. Pour une élévation de 7 mètres (ce qui est attendu avec la fonte du Groenland ou de la calotte antarctique de l'ouest), cela représenterait 3,5 cm de plus à l'équateur qu'aux pôles.
Un autre effet de la rotation terrestre est qu'elle dissémine les masses de glace tout autour du globe, de façon à les éloigner de l'axe de rotation. Cela augmente le moment d'inertie de la planète et fait donc ralentir sa rotation (comme une patineuse écartant les bras ralentit la sienne).
Une couche de 7 mètres d'eau ralentirait la rotation de 1 millionième. Le jour s'allongerait de 0,1 seconde et l'élévation à l'équateur serait plus faible : on aurait finalement une différence de quelques centimètres. Mais l'effet le plus important serait le suivant : actuellement, la glace du Groenland exerce une attraction gravitationnelle sur les eaux océaniques. Si cette glace fond, cette force disparaîtra. En outre, le continent sera soudain allégé et s'ajustera à une nouvelle ligne de flottaison.
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(Les zones en orange ou en rouge sont les zones
où la glace s'est mise à fondre au moins un jours dans l'année)
D'après les calculs, le niveau océanique devrait baisser dans un rayon de 1000 km autour du Groenland, mais monter un peu ailleurs.
Les chercheurs tentent de déterminer, à partir de mesures d'altimétrie par satellite, si les variations du niveau des mers sont dues à la fonte de la calotte groenlandaise, antarctique ou autre. Et ces études ne sont pas simples car la surface de l'océan n'est pas du tout sphérique. Les courants marins créent des bosses et des creux pouvant atteindre une amplitude de 1 mètre. En tout cas, la fonte des glaces va très certainement entraîner des modifications des courants et des hauteurs des océans. Pour l'instant, les simulations informatiques sur le climat ne prennent pas en compte ces différences d'altitude.
Chris Hughes,
Laboratoire océanographique Proudman
Les ours blanc ont-ils le blues ?
et 100 autres questions savantes et intrigantes,
Paris, Seuil, 2009,
p. 127-128.
Fonte de la glace arctique|
Cours (2e période) |
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T1 : Introduction à la thermodynamique / Modèle
du Gaz Parfait |
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T2 : Eléments de Statique des
fluides |
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| T3 : Premier principe de la Thermodynamique / Bilan d'énergie |
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| T3 : Fiche Méthodes |
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T4 : Deuxième principe de la thermodynamique / Bilan entropique |
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| T4.App1 : Détentes de Joule / Bilans énergétique et entropique |
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| T5 : Applications des deux principes aux Machines thermiques |
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| T6 : Changements d'états |
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TD/DL/DM : |
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Exercices de thermodynamique (1) : T1 à
T5 (Mise à jour 10/04) |
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| DLn°19 : Transformations de deux gaz parfaits dans un système à deux pistons (07/04) (Premier et Deuxième principes) |
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| DMn°7 : production de froid (10/04) (détente adiabatique / détente de Joule-Thomson / température d'inversion) |
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