Dilatation thermique de leau des océans

Q: Est

Lorsque leau est chauffée, laugmentation de température génère une augmentation du volume deau. Ce phénomène est naturel, cest lexpansion de leau. Un coefficient de dilatation, noté %d et fonction de laugmentation de la température, permet de déterminer le volume supplémentaire créé.

Q: Comment se fait la dilatation de leau ?

Re : Dilatation de leau En realité leau se dilate au dessus et en dessous de 4°C lorsquelle reste à letat liquide; sa densité est maximale à cette temperature. En passant à 0°C (dans des conditions habituelles) elle vas se dilater brusquement lors du passage à letat solide.

Q: Comment leau de la mer se réchauffe ?

Comment ça marche ? Il faut savoir, que la température de leau en surface, réchauffée par le soleil, est supérieure à celle des fonds marins. Dans les zones isolées, dans les plages abritées du vent, leau chauffe davantage. Les alizés qui proviennent de la côte repoussent ces eaux chauffées vers le large.

Pour comprendre le phénomène de dilatation thermique de l'eau, il faut tout d'abord comprendre de quelle manière sont structurés les fonds océaniques. Lorsque le rayonnement solaire frappe la surface de l'eau, il lui transmettait de l'énergie thermique. Cependant, la chaleur n'est pas répartie uniformément dans l'océan, c'est pourquoi on dit que ce dernier est stratifié. En effet, en fonction de la température, on peut distinguer différentes zones dans les profondeurs de l'océan : d'une part la couche que l'on appelle l'épilimnion, chaude et superficielle, et d'autre part la couche appelée l'hypolimnion, profonde et froide. La zone de transition thermique entre ces deux couches se nomme le thermocline, située environ à 1 000 mètres de profondeur en haute mer. En fait, on dit que l'épilimnion est en « équilibre thermique » avec l'atmosphère, ce qui signifie que leurs températures varient identiquement.

En additionnant les superficies des cinq océans qui recouvrent 71% de notre planète (les océans Pacifique, Atlantique, Indien, Antarctique et Arctique), on trouve qu'ils occupent surface totale notée S de :

S = 165 250 000 km² + 106 400 000 km² + 73 556 000 km² + 20 327 000 km² + 14 090 000 km²

S = 379 623 000 km²

En incluant les mers adjacentes, la profondeur moyenne de l'ensemble des océans vaut environ 3,795 km. Cependant, seul l'épilimnion se réchauffe, en d'autres termes les 1000 premiers mètres de profondeur, ce qui correspond à un volume total V de 379 623 000 km3.

Il existe deux types de dilatations thermiques : la dilatation linéique, c'est-à-dire d'expansion du volume dans une seule dimension, et la dilatation volumique, dans trois dimensions. Il est possible de comparer la dilatation thermique de l'eau à une dilatation linéique, car seul la hauteur de l'eau augmente (en effet, la submersion côtière est négligeable comparée à la surface total des océans). Si l'on appelle H la hauteur de l'épilimnion en centimètres, ΔT l'augmentation de sa température en degrés Celsius (c'est-à-dire la différence entre sa température initiale et celle après réchauffement) et α le coefficient de dilatation de l’eau valant 2,6.10-4 °C-1, l'expression littérale de la dilatation linéique qui donne ΔH, c'est-à-dire l'augmentation relative de la hauteur de l'épilimnion en centimètres, est :

ΔH = α * H * ΔT

ΔH = 2,6.10-4 * 1x105 * 2

ΔH = 52 cm

Si la température de l'épilimnion augmentait de 2°C, sa hauteur augmenterait de 52 cm.

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Pour comprendre le phénomène de dilatation thermique de l'eau, il faut tout d'abord comprendre de quelle manière sont structurés les fonds océaniques. Lorsque le rayonnement solaire frappe la surface de l'eau, il lui transmettait de l'énergie thermique. Cependant, la chaleur n'est pas répartie uniformément dans l'océan, c'est pourquoi on dit que ce dernier est stratifié. En effet, en fonction de la température, on peut distinguer différentes zones dans les profondeurs de l'océan : d'une part la couche que l'on appelle l'épilimnion, chaude et superficielle, et d'autre part la couche appelée l'hypolimnion, profonde et froide. La zone de transition thermique entre ces deux couches se nomme le thermocline, située environ à 1 000 mètres de profondeur en haute mer. En fait, on dit que l'épilimnion est en « équilibre thermique » avec l'atmosphère, ce qui signifie que leurs températures varient identiquement.
En additionnant les superficies des cinq océans qui recouvrent 71% de notre planète (les océans Pacifique, Atlantique, Indien, Antarctique et Arctique), on trouve qu'ils occupent surface totale notée S de :
S = 165 250 000 km² + 106 400 000 km² + 73 556 000 km² + 20 327 000 km² + 14 090 000 km²
S = 379 623 000 km²
En incluant les mers adjacentes, la profondeur moyenne de l'ensemble des océans vaut environ 3,795 km. Cependant, seul l'épilimnion se réchauffe, en d'autres termes les 1000 premiers mètres de profondeur, ce qui correspond à un volume total V de 379 623 000 km3.
Il existe deux types de dilatations thermiques : la dilatation linéique, c'est-à-dire d'expansion du volume dans une seule dimension, et la dilatation volumique, dans trois dimensions. Il est possible de comparer la dilatation thermique de l'eau à une dilatation linéique, car seul la hauteur de l'eau augmente (en effet, la submersion côtière est négligeable comparée à la surface total des océans). Si l'on appelle H la hauteur de l'épilimnion en centimètres, ΔT l'augmentation de sa température en degrés Celsius (c'est-à-dire la différence entre sa température initiale et celle après réchauffement) et α le coefficient de dilatation de l’eau valant 2,6.10-4 °C-1, l'expression littérale de la dilatation linéique qui donne ΔH, c'est-à-dire l'augmentation relative de la hauteur de l'épilimnion en centimètres, est :
ΔH = α * H * ΔT
ΔH = 2,6.10-4 * 1x105 * 2
ΔH = 52 cm
ΔH = 2,6.10-4 * 1x105 * 5
ΔH = 130 cm
Par ailleurs, nous pouvons comparer ce résultat à celui obtenu lors du calcul de la dilatation volumique. Si l'on appelle V le volume de l'épilimnion en centimètres cubes, ΔT l'augmentation de sa température en degrés Celsius et α le coefficient de dilatation de l’eau valant 2,6.10-4 °C-1, l'expression littérale de la dilatation volumique qui donne ΔV, c'est-à-dire l'augmentation relative du volume de l'épilimnion en centimètres cubes, est :
ΔV = α * V * ΔT
Pour déterminer de combien de centimètres s'élèvent les océans, il faut donc uniformément répartir l'augmentation de son volume ΔV en centimètres cubes sur sa surface S en centimètres carrés, ce qui revient à effectuer la division suivante : H (cm) = ΔV (cm³) / S (cm²)
H = α * V * ΔT / S
H = α * V * ΔT / S
Comment se fait la dilatation de l'eau ?
Comment l'eau de la mer se réchauffe ?

ΔH = 2,6.10-4 * 1x105 * 5

ΔH = 130 cm

Si la température de l'épilimnion augmentait de 5°C, sa hauteur augmenterait de 130 cm.

Par ailleurs, nous pouvons comparer ce résultat à celui obtenu lors du calcul de la dilatation volumique. Si l'on appelle V le volume de l'épilimnion en centimètres cubes, ΔT l'augmentation de sa température en degrés Celsius et α le coefficient de dilatation de l’eau valant 2,6.10-4 °C-1, l'expression littérale de la dilatation volumique qui donne ΔV, c'est-à-dire l'augmentation relative du volume de l'épilimnion en centimètres cubes, est :

ΔV = α * V * ΔT

Pour déterminer de combien de centimètres s'élèvent les océans, il faut donc uniformément répartir l'augmentation de son volume ΔV en centimètres cubes sur sa surface S en centimètres carrés, ce qui revient à effectuer la division suivante : H (cm) = ΔV (cm³) / S (cm²)

H = α * V * ΔT / S

H = 2,6.10-4 * 379,623x1021 * 2 / 379 623 000x1010

H = 52 cm
Si la température de l'épilimnion augmentait de 2°C, sa hauteur augmenterait de 52 cm.

H = α * V * ΔT / S

H = 2,6.10-4 * 379,623x1021 * 5 / 379 623 000x1010

H = 130 cm
Si la température de l'épilimnion augmentait de 5°C, sa hauteur augmenterait de 130 cm.

SITOGRAPHIE

https://fr.wikipedia.org/wiki/Zone_p%C3%A9lagique

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

http://www.ilephysique.net/sujet-dilatation-thermique-des-oceans-65027.html

http://www.parcourslemonde.com/articles/index.php?colonne=1&article=climat01.html

http://uqac.ca/chimie_ens/Chimie_physique/Chapitres/chap_4.htm

http://www.gfbienne.ch/physique/OS/OSch_chap2.pdf

https://fr.wikipedia.org/wiki/Oc%C3%A9an

http://www.hydrologie.org/MISC/geog/tboceans.htm

http://leclimatchange.fr/les-elements-scientifiques/

http://syl.g.pagesperso-orange.fr/page4.htm

Qu'est

Élévation du niveau de la mer La dilatation thermique (également appelée effet stérique) : en raison de l'augmentation de la température, l'eau se dilate ce qui signifie que son volume augmente, L'apport d'eau douce issu de la fonte des glaces et des calottes polaires.

Est

Lorsque l'eau est chauffée, l'augmentation de température génère une augmentation du volume d'eau. Ce phénomène est naturel, c'est l'expansion de l'eau. Un coefficient de dilatation, noté %_d et fonction de l'augmentation de la température, permet de déterminer le volume supplémentaire créé.

Comment se fait la dilatation de l'eau ?

Re : Dilatation de l'eau En realité l'eau se dilate au dessus et en dessous de 4°C lorsqu'elle reste à l'etat liquide; sa densité est maximale à cette temperature. En passant à 0°C (dans des conditions habituelles) elle vas se dilater brusquement lors du passage à l'etat solide.

Comment l'eau de la mer se réchauffe ?

Comment ça marche ? Il faut savoir, que la température de l'eau en surface, réchauffée par le soleil, est supérieure à celle des fonds marins. Dans les zones isolées, dans les plages abritées du vent, l'eau chauffe davantage. Les alizés qui proviennent de la côte repoussent ces eaux chauffées vers le large.