Transferts de chaleur par convection et dynamique interne de la terre
sur la dynamique interne de la Terre. DESCRIPTEURS convection chaleur
Chapitre 14- La machinerie thermique de la Terre
des déplacements des plaques lithosphériques est la chaleur interne de la Terre. Une partie de l'énergie mise en œuvre est libérée brutalement lors de
La Terre et son flux de chaleur : observations concepts et modèles
Histoire : études de la chaleur terrestre et débats sur l'âge de la Terre Comment la Terre évacue-t-elle sa chaleur interne ? II.2.1. Conduction.
TP04 Evolution de la température et transfert de chaleur dans les
Thème 1 La dynamique interne de la Terre Chap.1 La structure du globe. TP04 Evolution de la température et transfert de chaleur dans les enveloppes internes
FA2 : correction II/ Origine du flux thermique et transfert dénergie 1
La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (75 %) provient de la désintégration naturelle des isotopes radioactifs de certains éléments
SCIENCES ET TECHNOLOGIE La Terre planète active : lactivité
les manifestations de l'activité interne du globe dues à l'évacuation de la chaleur et d'énergie contenues dans le globe ;.
Fiches pédagogiques daide à lenseignement pratique du risque
Figure 2 – Structure interne de la Terre (Source : P.A. Bourque et ainsi que le rôle des points chauds (libération de la chaleur interne de la. Terre) ...
Flux et bilan de chaleur de la Terre -
Géothermie : de nouveaux développements pour l'exploitation de la chaleur terrestre interne de la Terre : ... mouvement internes (convection) du manteau.
LE SYSTÈME TERRE
II-? La dissipa0on de la chaleur interne. III-?Les roches endogènes volcaniques et plutoniques. IV Les roches exogènes ou sédimentaires.
Chapitre 1 - Structure et propriétés de la Terre
La production de chaleur au sein du globe se fait principalement par la radioactivité (90 ) dont les réactions ont lieu dans toutes les enveloppes Ainsi le centre de la Terre est plus chaud car il évacue moins la chaleur Les transferts thermiques terrestres sont réalisés par 2 mécanismes principaux : -La conduction est un transfert de
GEOTHERMIE ET PROPRIETES THEMRIQUES DE LA TERRE - AlloSchool
du flux en surface (42 1012W) il existe donc d’autres sources d’énergie : la chaleur initiale accumulée lors de l’accrétion de la Terre et la chaleur libérée lors de la cristallisation du fer à l’origine de la croissance de la graine solide à l’intérieur du noyau
Chapitre 1 : La géothermie et les propriétés thermiques de la
1-L’origine de l’énergie thermique La Terre émet 42 1013 Watts à sa surface Cette chaleur de la Terre provient : - de la désintégration des éléments radioactifs contenus dans les roches (90 ) notamment l’uranium 235 et 238 le thorium 232 et le potassium 40 Les noyaux de ces atomes sont capables de se fragmenter
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Géothermie et propriétés thermiques de la Terre La Terre produit de l'énergie C'est avec l'énergie solaire des sources d'énergie inépuisables à l'échelle humaine La géothermie consiste à utiliser la chaleur interne de la Terre pour produire de la chaleur et de l’électricité
Quel est le flux de chaleur de la Terre ?
Toutefois, ce flux de chaleur reste minime par rapport à la chaleur rayonnée provenant du soleil. Illustration animée : La chaleur interne de la Terre est libérée en surface par le flux géothermique et par des manifestations plus ponctuelles et plus violentes.
Qu'est-ce que la chaleur interne ?
Objectif : A la surface du globe, on perçoit d'une part un flux de chaleur qui diffuse en continu au travers de la croûte, et d'autre part, des événements ponctuels tels que les irruptions volcaniques. Ces deux phénomènes manifestent la présence de matériaux chauds en profondeur. Quelle est l'origine de cette chaleur interne ?
Comment la chaleur interne de la Terre est-elle libérée en surface ?
Illustration animée : La chaleur interne de la Terre est libérée en surface par le flux géothermique et par des manifestations plus ponctuelles et plus violentes. Cette chaleur interne a pour origine essentielle la désintégration de certains isotopes radioactifs.
Qu'est-ce que le flux géothermique?
Le flux géothermique, mesuré en W.m-2, correspond à la dissipation d'énergie provenant des profondeurs de la Terre et traversant une surface donnée en un temps donné. Une telle mesure permet d'évaluer le transfert de chaleur de la profondeur vers la surface.
1. Origine du flux thermique
Une partie de la chaleur de la
Terre est une relique de sa
formation, il y a 4,55 milliards d'années.Pour donner naissance à la
Terre, des poussières, des gaz,
des roches flottant dans la banlieue du tout jeune soleil se sont assemblées par accrétion.Au centre, dans le noyau, une
énergie considérable s'est
accumulée dans la masse. Elle correspond à l'énergie potentielle issue de la condensation de la planètePourtant, la chaleur dégagée par notre globe n'a pas pour principal responsable le refroidissement de
son noyau, mais la désintégration des éléments radioactifs présents dans ses roches : uranium, thorium,
potassium, etc. 90% de l'énergie dissipée provient en effet de ce mécanisme. La chaleur émise par la
fission varie avec la composition chimique des roches : elle est environ trois fois plus élevée, par
exemple, pour les granites que pour les basaltes.Elle varie aussi selon l'âge des roches, raison pour laquelle les gradients géothermiques sont plus
élevés dans les plates-formes jeunes, comme en France et en Europe du Sud, que dans les socles anciens,
comme en Scandinavie.De par son volume, le manteau constitue la plus grande source d'éléments radioactifs, bien que leur
concentration y soit inférieure à celle de la croûte.La plus grande partie de la chaleur interne de la Terre (75 %) provient de la désintégration naturelle des
isotopes radioactifs de certains éléments chimiques dont sont formées les roches.Du fait de leurs différences de composition, les roches des différentes enveloppes de la Terre ne
contribuent pas de manière équivalente à la libération de chaleur par radioactivité. C'est le manteau qui participe essentiellement à la production de cette chaleur. Comment la chaleur est-elle transférée vers la surface2. Transferts d'énergie.
a) Les modes de transfert d'énergie dans un milieu (doc 3/4 page 245)Expériences
ConductionConvection
L'énergie géothermique peut être transférée selon deux modes-Par conduction, c'est un transfert de chaleur de proche en proche sans mouvement de matière, comme
on l'observe dans un fluide chauffé par son sommet.L'efficacité de ce transfert dépend du gradient géothermique (différence de température) et de la
conductivité thermique des roches.- Par convection, correspond à un transfert de chaleur impliquant des mouvements de matière, comme
on peut l'observer dans un fluide chauffé par sa base.Les mouvements sont initiés par des différences de densité, contrôlés entre autres par la température.
La matière chaude, moins dense que la matière froide, est animée de mouvements ascendants. En surface,
elle s'étale latéralement et se refroidit. Devenue plus lourde, elle redescend et plonge en profondeur.
Ces échanges de matière ont été identifiés par tomographie sismique (voir 1S) et ont mis en évidence des
flux de matière circulaires formant des cellules de convection. La convection est donc un moyen très
efficace pour véhiculer l'énergie thermique.Sonde 1
Sonde 2
b) Transfert d'énergie et dynamique interne du globe.- Le géotherme du globe (doc 1/2 page 246) : Au sein de la planète, le géotherme fait apparaître des
gradients géothermiques différents en fonction de la profondeurLes phénomènes de convection et de
conduction permettent de diffuser la chaleur interne vers l'extérieur. - Dans la lithosphère, elle est transmise par conduction : cela se traduit par un fort gradient géothermique de 10 à 20°C par Km de descente. La température à la surface est de 15°C alors que celle à la base de la lithosphère est de1300°C.
- Dans le manteau, l'énergie thermique est transmise par convection : Le gradient thermique du manteau est faible, avec en moyenne 1°C par Km de descente. On estime de manière encore peu précise la température du noyau à 5000°C.On note la nette augmentation au niveau de la
couche de transition D'', à la limite manteau/noyau.1 : Un apport de chaleur ( ici en provenance du
noyau par conduction) fait qu'un volume de matière profonde se trouve plus chaud , donc par dilatation, moins dense que son environnement.2 : Ce volume remonte sous l'effet de la poussée
d'Archimède. La remontée s'effectue presque adiabatique sanséchange de chaleur avec l'environnement.
En effet, la convection ne se met en place que dans des conditions où la conduction est peu efficace. La différence de température, donc de densité du volume de matière avec son environnement, s'accentue. La remontée est ainsi de plus en plus efficace.3/4 : Le volume de matière arrive dans une zone où
la remontée par convection devient mécaniquement impossible (couche limite). (Lithosphère rigide) Il se déplace latéralement. Au cours de sa migration latérale (advection), il cède par conduction la chaleur emmagasinée.5/6 : Devenu plus froid, donc plus dense que son environnement, le volume retombe par des mécanismes
symétriques des précédents.Parvenu à la couche limite inférieure, il migre latéralement (couche D'')et se réchauffe par conduction.
c) Vers un modèle global : (Doc page 247)Tomographique au niveau d'un point chaud.
Ainsi, l'activité thermique de la Terre s'inscrit dans le processus de tectonique des plaques. Les
conséquences de cette activité interne se manifestent en surface par :- La production de lithosphère au niveau des remontées de matière dans les zones d'accrétion océanique
(dorsales), au niveau des points chauds (remontées de manteau profond) - La disparition de plaques lithosphériques couplées aux zones de subduction " froides » - Le couplage entre le mouvement des plaques et les mouvements de convection du manteau sous-jacent.La chaleur terrestre se dissipe très progressivement grâce aux mécanismes de convection et de
conduction. Elle est basée sur la désintégration d'atomes radioactifs dont l'activité perdurera encore
plusieurs centaines de millions d'années (renouvelable à l'échelle humaine).Panache
mantellique profond.BILAN :
Notre planète est constituée de quatre couches internes concentriques:Au centre, le noyau solide, situé à 6 370 Km en dessous de la surface, abrite des températures qui
s'élèvent jusqu'à 4 200 °CAutour du noyau solide, le noyau liquide avoisine les 3 500 °C et se situe à 5 200 km sous nos pieds
Le manteau constitue la troisième couche, à 2 900 km sous le sol, a une température de 3 000 °C
La croûte terrestre constitue la couche extérieure à 1 000 °C et se situe à 30-60 km de profondeur
Pour simplifier, la Terre peut être considérée comme une sphère dans laquelle existe une convection à
deux étages - Une convection très lente à l'état solide pour le manteau, - Une convection très rapide à l'état liquide dans le noyau externe. NB : la couche D'' représente une zone instable à la limite Noyau / manteau qui serait à l'origine des panaches mantelliques à l'origine des points chauds (Hors programme)Matériel froid issu des zones de
subductionPanache mantellique
La géothermie permet de valoriser cet exceptionnel gisement de chaleur renouvelablequotesdbs_dbs44.pdfusesText_44[PDF] autoportrait dali
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