Circulation thermique des courants 2

De Wikidebrouillard.

La vidéo "Circulation thermique des courants 2"

Sommaire

Présentation de l'expérience

Comment créer un courant ascendant dans de l'eau ?

Quel rôle joue la température dans les courants marins ?

Matériel

  • 1 récipient transparent assez grand
  • 1 petite boîte en plastique
  • 1 bouilloire
  • 1 vrille ou une vis
  • 2 cartouches d'encre de couleurs différentes
  • 2-3 billes

L'expérience

En vidéo

La manipulation

  • Percer le couvercle du tube de deux ou trois trous
  • Placer les billes au fond du tube
  • Y verser l'eau chauffée à l'aide de la bouilloire et colorer l'eau
  • Remplir le grand bocal d'eau froide puis y placer le tube d'eau chaude (on peut aussi colorer l'eau froide)
  • Observer

Que voit-on ?

L'eau chaude remonte vers la surface tandis que l'eau froide descend.

Explications

De manière simple

Le volume de l'eau varie en fonction de sa température. Plus elle est chaude, plus elle se dilate. Ce faisant sa densité diminue et elle devient moins dense que l'eau froide. C'est pourquoi l'eau chaude remonte vers la surface.

Questions sans réponses

Pourquoi faire 2 ou 3 trous dans dans le couvercle de la petite boîte ?
Pourquoi met-on 3 billes au fond de la petite boîte ?
(l'eau chaude remonte, les billes serviraient de lest pour empêcher la boîte de remonter?)

Allons plus loin dans l'explication

Toute matière se dilate plus ou moins en fonction de sa température. Même si la dilatation de l'eau n'est rien en comparaison avec celle de l'air, elle suffit pour engendrer des courants tels que le Gulf Stream. La dilatation thermique de l'eau est un facteur que l'on oublie souvent de citer lorsque l'on parle de l'élévation du niveau des océans.

La densité est le rapport de la masse volumique (en kg/m3) d'un corps A sur la masse volumique d'un corps de référence en l'occurrence celle de l'eau douce à 3,98°C. Dans cette expérience on voit que la densité de l'eau elle-même varie en fonction des conditions extérieures, d'où la nécessité de préciser la température et la pression du liquide de référence.
Plus simplement, on se rend compte que 1 litre d'eau ne pèse pas toujours 1 kilogramme...

Liens avec d'autres expériences

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Autres expériences

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C'est grâce à ce principe que les montgolfières s'élèvent dans les airs.

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