1. Hybridation et polyploïdisation

Cours : Mécanismes de transfert thermique
Mécanismes de transfert thermique
Objectif(s)
Comment l’énergie interne est-elle dissipée à la surface de la Terre ?
Il existe deux modes de transfert d’énergie thermique : la convection et la conduction.
1. La conduction
La conduction est un mode de transfert d’énergie thermique qui ne nécessite pas
de mouvements de matière. La chaleur est transférée de proche en proche par
simple agitation des atomes. Plus la différence de température entre deux matériau est
importante plus ce transfert sera efficace. Par contre, il dépend aussi de la conductivité
thermique des matériaux.
A l’échelle du globe, la lithosphère est le siège de phénomènes de conduction
rendant compte du flux géothermique observé. La limite noyau-manteau libère aussi de
l’énergie par conduction en direction du manteau.
Le géotherme dépend du mode de transfert thermique. Dans le cas de la conduction,
la température augmente proportionnellement avec la profondeur. Mais le
géotherme dépend aussi des propriétés conductrices et de la composition des
roches. Les variations de géotherme observables à la surface de la planète sont donc
directement liées aux différences de conductivité des roches.
La péridotite, roche constituant le manteau présente une conductivité plus élevée (4,2
à 5,8 W.m -1 .K -1 ) que le granite (2,5 à 3,8 W.m -1 .K -1 ) et les roches de la croûte
océanique, gabbro et basalte (1,7 à 2,5 W.m -1 .K -1 ) ou les roches sédimentaires comme
le calcaire (1,7 à 3,3 W.m -1 .K -1 ).
Toutefois, les roches terrestres présentent des conductivités thermiques plutôt faibles
(conductivité thermique de l’argent : 420 W.m -1 .K -1 , de l’eau : 6 W.m -1 .K -1 ) qui limitent
les transferts d’énergie et favorisent le stockage de la chaleur.
Une roche sédimentaire aura des propriétés bien plus isolantes comparée à une roche
magmatique comme la péridotite.
2. La convection
Le mouvement de convection est un phénomène facilement observable lorsque l'on
chauffe de l'eau.
Si on chauffe un récipient rempli d’eau par sa base et que l’on suit l’évolution de la
température de l’eau en bas et en haut du récipient, on constate que la température
augmente de la même façon dans les deux cas. Il y a donc un transfert de chaleur de
la base vers la surface de l’eau.
Dans ce cas, l’eau chauffée à la base remonte à la surface où elle se refroidit en libérant la
chaleur. Une fois refroidit, elle redescend à la base ; elle décrit ainsi un mouvement
convectif.
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