- EXPERIENCE TEMPERATURE -



Cette expérience sert à simuler une cellule de convection (l' air chaud monte et l' air froid descend) et ainsi à prouver que les mouvements de l' air sont en partie dus aux différences de température.

Schéma du protocole expérimental :


¤ Matériel :
- Tubes avec deux bacs
- Eau chaude
- Eau froide + glaçons
- Eau tiède
- Colorants bleu (bleu de méthylène) et rouge (éosine) servant à repérer les mouvements d' eau (courants)

¤ Observations :
Un des deux bacs est rempli d' eau froide avec des glaçons, l' autre est rempli d' eau chaude. Par contre, les tubes sont tous les deux remplis d' eau tiède.

¤ Limites du modèle :
Dans cette modélisation, on utilise de l' eau plutôt que de l' air. Mais ce n' est pas déterminant pour la réussite de l' expérience dans la mesure où tant les courants marins que les mouvements atmosphériques ont
tendance à estomper les déséquilibres thermiques de la planète (ce qui se traduit par les cellules de convection).

En effet, les courants chauds circulent dans la partie haute de l' hydrosphère puis descendent dans la partie basse quand ils se refroidissent. Dans l' atmosphère, c' est exactement le même processus sauf que ce sont des courants d' air qui entrent en jeu.

Déroulement de l' expérience :

L' expérience se déroule en deux grandes étapes :
- On introduit le bleu de méthylène (colorant bleu) dans le tube avec le bac d' eau froide.
- Puis on introduit l' éosine (colorant rouge) das le tube avec le bac d' eau rouge.

¤ Première étape :



On introduit le bleu de méthylène dans le tube avec le bac d' eau froide. Le tube d' eau tiède se colore entièrement en bleu. Au bout d' un moment, le bleu migre vers le tube avec le bac chaud par le biais du tuyau central du bas. un léger filament bleu se dépose dans le fond du tube chaud.

¤ Deuxième étape :



On effectue la manipulation inverse. On introduit de l' éosine dans le tube avec le bac chaud. Le tube d' eau tiède se colore entièrement en rouge. Au bout d' un moment, le rouge migre vers le tube avec le bac froid par le biais du tuyau central du haut. Un léger filament rouge se dépose en haut du tube froid.

Exploitation des résultats et conclusion :

L' expérience montre bien que l' eau chaude qui monte vers le haut et que l' eau froide descend en profondeur. or c' est le même processus qui permet d' activer une cellule de convection : l' air chaud monte, il se refroidit, commence à descendre puis devient un air froid ; l' air froid se réchauffe, commence à monter puis devient un air chaud. Ce même processus recommence ainsi de suite, indéfiniment.

on observe que la température joue un rôle très important puisqu' elle détermine la migration de l' eau (les colorants servant à repérer les mouvements de l' eau).

Ainsi on peut en conclure que les mouvements de l' air sont dus en partie aux différences de température.