Exercices 1

Exercices 1

L'expérience ci-dessous va vous montrer les mouvements de l'air suivant sa température. On peut voir cet expérience comme un modèle de la structure verticale de la troposphère jusqu'à la stratosphère. Lezs différentes questions vous aideront à comprendre les résultats.

Vous avez besoin de :

1-2 bâton d'encens
350mL de glace pilée
du sel (NaCl)
un peu de pâte à modeler
1 tube en verre (longueur 1m; diamètre 2,5-3 cm )
matériel pour fixer le tube (portoir, noix, etc...)
1 sac en plastique (volume 1 ou 2 Litres)
un peu de fil ou de corde
briquet ou allumettes
1 sèche-cheveux
feuille d'aluminium

  • Expérience 1
  • Allumer le bâton d'encens et assurez-vous qu'il n'y a pas de courants d'air qui pourraient perturber la fumée que vous observez.
  • Question 1
  • Dans quelle direction part le panache de fumée ?
  • Question 2
  • Le panache de fumée change de forme entre son point de départ et un peu plus haut: décrivez ce que vous voyez.
  • Question 3
  • Relisez la partie "Basse atmosphère / Bases / L'air, c'est quoi? / Ce qui change quand on monte". Quel phénomène naturel est démontré dans cette expérience par la fumée d'encens?

  • Expérience 2
    Coupez un boût de bâton d'encens de 2 ou 3 cm de long. Plantez-le dans la pâte à modeler de façon à ce qu'il soit droit. Fixez le tube en verre verticalement sur le portoir. Allumez le bâton d'encens et placez-le à la base du tube en verre, en laissant un petit passage entre la base du tube et la pâte à modeler (de l'air doit pouvoir pénétrer dans le tube). Observez la fumée se déplacer dans le tube (regardez aussi à l'intérieur du tube par en-dessus).
© 2003 M.Seesing
  • Question 4
    Comment la fumée se déplace-t-elle dans le tube?
© 2003 M.Seesing

  •   Expérience 2a2a

© 2003 M.Seesing
Remplissez au tiers un sac en plastique avec de la glace pilée. Ajoutez-y un peu de sel. Fixez le sac autour du tube à mi-hauteur, à l'aide de corde ou de fil de fer. Plaquez-bien la glace contre le tube à l'aide de la corde. La glace doit ainsi entourer au moins la moitié de la hauteur totale du tube, au centre. Couvrez le haut du tube, par exemple avec la feuille de papier d'alumunium. Préparez un bout de bâton d'encens comme dans l'expérience précédente. Prenez le sèche-cheveux et chauffez la partie supérieure du tube, jusqu'à ne plus pouvoir le toucher. Ensuite, chauffez de la même manière la partie inférieure, sous le sac. Allumez l'encens et ôtez la feuille d'alu qui recouvrait le tube. Placez l'encens à la base du tube comme dans l'expérience précédente et observez la fumée.

  • Question 5
Décrivez ce que fait la fumée maintenant.
  • Question 6
Cette expérience est un modèle de l'atmosphère. Ecrivez à quelles régions de l'atmosphère correspondent les zonesa, b, et c.
© 2003 M.Seesing

Le graphe ci-contre montre les différents "profils de température" dans l'atmosphère (c'est à dire comment la température évolue en fonction de l'altitude). Les profils de 3 régions et 2 saisons sont présentés.

  • Question 7
Vous avez vu grâce à l'expérience une région avec un seul profil de température. Expliquez pourquoi cela est suffisant pour comprendre les profils existant dans l'atmosphère.
source: Havard University: ESP132 Lecture 3

Dans l'atmosphère, l'air transporte de multiples substances, comme dans cette expérience. Il est quasiment impossible pour ces substances de traverser la "barrière froide". Il arrive néanmoins qu'il en passe un peu.

  • Question 8

Expliquez en vous servant du graphe où et quand ces substances peuvent passer plus facilement vers les régions plus élevées de l'atmosphère.

Last modified: Wednesday, 19 September 2018, 9:29 AM