Lénergie solaire et les conditions météorologiques

L’énergie solaire et les L’énergie solaire et les conditions conditions météorologiquesmétéorologiques

IntroductionIntroduction Comment l’énergie solaire interagit-elle avec Comment l’énergie solaire interagit-elle avec

l’air, l’eau et le sol?l’air, l’eau et le sol?

La réponses à ce questions est ce qui forme les La réponses à ce questions est ce qui forme les plusieurs différents types des conditions plusieurs différents types des conditions météorologiques qu’on voit partout dans le météorologiques qu’on voit partout dans le monde!monde!

Il existeIl existe

La plupart du rayonnement solaire frappe La plupart du rayonnement solaire frappe l’eau.l’eau.

Les interactions.Les interactions.

L’eau et son chaleur L’eau et son chaleur massiquemassique

L’eau et son chaleur L’eau et son chaleur massiquemassique

Pourquoi est-ce que la température des Pourquoi est-ce que la température des lacs et l’océan reste-t-il pas mal lacs et l’océan reste-t-il pas mal constante?constante?

L’eau à une grande chaleur massique!L’eau à une grande chaleur massique!

La.La.

L’eau et son chaleur L’eau et son chaleur massiquemassique

Il prend beaucoup, beaucoup d’énergie Il prend beaucoup, beaucoup d’énergie pour augmenter la température de l’eau.pour augmenter la température de l’eau.

L’eau fonctionne commeL’eau fonctionne comme un grand évier. un grand évier. Il absorbe beaucoup Il absorbe beaucoup de chaleur avant de de chaleur avant de changer la température.changer la température.

L’eau et son chaleur L’eau et son chaleur massiquemassique

Tu peux calculer la quantité de chaleur (Q) Tu peux calculer la quantité de chaleur (Q) requise pour augmenter la température de requise pour augmenter la température de plusieurs substances.plusieurs substances.

La formule: Q = mcLa formule: Q = mc∆∆tt

ExempleExemple

Combien d’énergie besoin-tu pour Combien d’énergie besoin-tu pour augmenter la température de 5g d’éthanol augmenter la température de 5g d’éthanol par 5par 5ºC?ºC?

Q = ?Q = ? m = 5 gm = 5 g c = 2,46 (tableau)c = 2,46 (tableau) ∆∆tt = 5ºC = 5ºC

Question 1Question 1

Combien d’énergie besoin-tu pour Combien d’énergie besoin-tu pour augmenter la température de 17g de augmenter la température de 17g de toluène par 3 degrés?toluène par 3 degrés?

Question 2Question 2

Combien d’énergie besoin-tu pour Combien d’énergie besoin-tu pour augmenter la température de 1,5 kg de augmenter la température de 1,5 kg de granite par 2 degrés?granite par 2 degrés?

Question 3Question 3

Si 15g de brique a absorbé 1365J Si 15g de brique a absorbé 1365J d’énergie, quelle est la changement en d’énergie, quelle est la changement en température?température?

Il y a deux autres facteurs qui contribuent Il y a deux autres facteurs qui contribuent à maintenir la température de l’eau à maintenir la température de l’eau constante.constante.

1.1. La chaleur de vaporisationLa chaleur de vaporisation La.La.

Si.Si.

Tu peux calculer la quantité de chaleur Tu peux calculer la quantité de chaleur nécessaire pour évaporer une masse nécessaire pour évaporer une masse donnée de liquide en te servant de cette donnée de liquide en te servant de cette formule:formule:

Q = mQ = m∆H∆Hvapvap

ExempleExemple

Imagine que dans allée qui mène à ton Imagine que dans allée qui mène à ton école il y ait un gros trou dans lequel l’eau école il y ait un gros trou dans lequel l’eau s’accumule constamment. Si le trou s’accumule constamment. Si le trou contient 2,7 kg d’eau, combien faut-il contient 2,7 kg d’eau, combien faut-il d’énergie pour évaporer toute l’eau?d’énergie pour évaporer toute l’eau?

2.2. La chaleur de fusionLa chaleur de fusion LaLa

À l’inversÀ l’invers

La formule: Q = mLa formule: Q = m∆H∆Hfusfus

ExempleExemple

Imagine qu’un chasse-neige pousse un Imagine qu’un chasse-neige pousse un gros amas de neige dans la cour avant de gros amas de neige dans la cour avant de ton école. Cet amas doit contenir au ton école. Cet amas doit contenir au moins 750 kg de neige. Combien faut-il moins 750 kg de neige. Combien faut-il d’énergie pour faire fondre cette amas?d’énergie pour faire fondre cette amas?

L’eau est unique!L’eau est unique!

L’eau n’a pas seulement un très grande L’eau n’a pas seulement un très grande chaleur massique, mais aussi une chaleur chaleur massique, mais aussi une chaleur de vaporisation et une chaleur de fusion!de vaporisation et une chaleur de fusion!

Ces trois caractères Ces trois caractères signifie que c’est signifie que c’est vraiment difficile à vraiment difficile à changer la température changer la température de l’eau!de l’eau!

L’humiditéL’humidité

L’eau dans l’airL’eau dans l’air Quand l’eau s’évapore, il existe beaucoup Quand l’eau s’évapore, il existe beaucoup

de vapeur dans l’air.de vapeur dans l’air.

L’airL’air

Qu’est-ce que humidité veut dire?Qu’est-ce que humidité veut dire?

L’humiditéL’humidité

L’humidité est la quantité de vapeur d’eau L’humidité est la quantité de vapeur d’eau présent dans l’air.présent dans l’air.

L’humidité relativeL’humidité relative – –

Quand l’air contient la quantité maximale de Quand l’air contient la quantité maximale de vapeur d’eau, (100%).vapeur d’eau, (100%).

L’humiditéL’humidité

Quand Quand

POURQUOI ?POURQUOI ?

L’air chaudL’air chaud

Questions à discuterQuestions à discuter Qu’est ce que c’est un humidificateur? Un Qu’est ce que c’est un humidificateur? Un

déhumidificateur? Quels sont leurs déhumidificateur? Quels sont leurs fonctionnes? Comment est-ce que vous pensez fonctionnes? Comment est-ce que vous pensez qu’ils fonctionnent? qu’ils fonctionnent?

Pourquoi est-ce qu’il ya souvent du Pourquoi est-ce qu’il ya souvent du condensation sur l’intérieur des fenêtres d’une condensation sur l’intérieur des fenêtres d’une maison pendant l’hiver?maison pendant l’hiver?

Pourquoi est-ce que c’est si difficile de se Pourquoi est-ce que c’est si difficile de se rafraîchir lors des journées chaudes et rafraîchir lors des journées chaudes et humides?humides?

L’HumidexL’Humidex

Une invention canadienne qui a été Une invention canadienne qui a été introduite au pays le 24 juin 1965.introduite au pays le 24 juin 1965.

C’estC’est

Par exemple, si la température est de 32 Par exemple, si la température est de 32 ºC ºC et l’humidité relative est 75%, il semble et l’humidité relative est 75%, il semble comme il est 46 ºC.comme il est 46 ºC.

L’humidex le plus élevé L’humidex le plus élevé jamaisjamais

enregistré dans une villeenregistré dans une villecanadienne l’a été le 20 juincanadienne l’a été le 20 juin1953 à Windsor, en Ontario.1953 à Windsor, en Ontario.

Ce jour, il a été 52 ºCCe jour, il a été 52 ºC

L’humiditéL’humidité

De nos jours, .De nos jours, .

Il n’y a guère longtemps, on utilisait un Il n’y a guère longtemps, on utilisait un hygromètre mécanique dont l’une des hygromètre mécanique dont l’une des composantes principales était un long cheveu, composantes principales était un long cheveu, de couleur blond naturel.de couleur blond naturel. Quand l’humidité augmentait, le cheveu en Quand l’humidité augmentait, le cheveu en

absorbait l’eau, à bouger l’indicateur de absorbait l’eau, à bouger l’indicateur de l’hygromètre.l’hygromètre.

Le point de roséeLe point de rosée

À l’opposé de l’humidité relative ,.À l’opposé de l’humidité relative ,.

Par exemple, si la température est 23Par exemple, si la température est 23ºC et ºC et le point de rosée est 10ºC, il faut que la le point de rosée est 10ºC, il faut que la température de l’air descendre à 10ºC température de l’air descendre à 10ºC avant que la vapeur d’eau qu’il contient ne avant que la vapeur d’eau qu’il contient ne se condense pour former des gouttelettes se condense pour former des gouttelettes d’eau ou de la rosée. d’eau ou de la rosée.

Comment calculer l’humiditéComment calculer l’humidité

Tu as besoin la Tu as besoin la température, l’humidité température, l’humidité relative, et la quantité relative, et la quantité d’eau qui existait si l’air d’eau qui existait si l’air était saturé.était saturé.

Calculer humidité (exemple)Calculer humidité (exemple)

La température extérieur est de – 12 La température extérieur est de – 12 ºC ºC et l’humidité relative est 75%.et l’humidité relative est 75%. Calcule Calcule combien d’eau existe-t-il dans l’air.combien d’eau existe-t-il dans l’air.

1.1. À -12À -12ºC l’air saturé à 1,53 g d’eauºC l’air saturé à 1,53 g d’eau2.2. 1,53 g d’eau x 0,75% = 1,15 g1,53 g d’eau x 0,75% = 1,15 g

Avec l’humidité à 75%, il existe 1,15 g Avec l’humidité à 75%, il existe 1,15 g d’eau dans chaque kilogramme d’air.d’eau dans chaque kilogramme d’air.

Calculer humidité (exemple)Calculer humidité (exemple) Vous êtes aussi capable de déterminer le Vous êtes aussi capable de déterminer le

changement en humidité s’il y a une changement en humidité s’il y a une changement en température.changement en température.

Ex. Un appareil ventilateur fait entrer l’air et le Ex. Un appareil ventilateur fait entrer l’air et le chauffage fait montrer à +20chauffage fait montrer à +20ºC. Quelle est ºC. Quelle est l’humidité relative maintenant?l’humidité relative maintenant?

1.1. À À +20+20ºC, l’air peut contenir 15,0 g d’eau par ºC, l’air peut contenir 15,0 g d’eau par kg.kg.

2.2. 1,15g / 15,0 g x 100% = 7,7%1,15g / 15,0 g x 100% = 7,7%