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Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains Thème 2 A : Géothermie et propriétés thermiques de la Terre.

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1 Thème 2 : Enjeux planétaires contemporains Thème 2 A : Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

2 Les centrales géothermique comme en Guadeloupe permettent dexploiter lénergie géothermique pour produire de lélectricité. I – Lexploitation de lénergie géothermique

3 La centrale géothermique permet de réchauffer leau.

4 Certaines zones de France possède des aquifères ayant des températures de 30 à 250°C (Aquitaine, bassin parisien, fossé Rhénan, embouchure du Rhône. Il sont utilisés pour le chauffage, et pour les plus chauds pour produire de lélectricité.

5 Aux Etats-Unis aussi certaines zones volcaniques sont des ressources géothermiques permettant de produire de lélectricité.

6 On peut aussi utiliser la géothermie profonde sans aquifère en réalisant des aquifères artificiels.

7 Mais lexploitation géothermique des roches chaudes fracturées entraîne des microséismes.

8 LHomme utilise les sources chaudes depuis toujours pour chauffer leau (thermes), et plus récemment pour la production délectricité, le chauffage urbain, les domaines aquacole et agricole.

9 Fig-9

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12 II – Quelle est lorigine de lénergie géothermique ?

13 Lénergie géothermique a une double origine : -la chaleur résiduelle de la formation de la Terre par accrétion. -principalement, la chaleur issue de la radiocativité.

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16 III – Comment lénergie géothermique produite en profondeur est-elle transférée à la surface de la Terre ?

17 Protocole : ECE On mesure la température en surface et en bas dun bécher rempli deau chauffée en profondeur (montage 1) ou en surface (montage 2)

18 Mouvements de convection de leau.

19 Pas de mouvements de convection de leau.

20 Le gradient thermique est de (T°s-T°p)/d sondes 1 et 2 chaleur profonde : gt= (50,6-48)/11 = 0,24°C/cm chaleur de surface : gt = (72,7-14)/11 = 5,34 °C/cm On constate que le gradient thermique est beaucoup plus important lorsquil y a conduction (montage 2) que lorsquil y a des mouvements de convection (montage 1). On déduit que les transferts de chaleurs sont beaucoup plus efficace avec les mouvements de convection.

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24 Grâce à la tomographie sismique, on peut observer des zones du manteau plus chaude (où la matière remonte) et des zones plus froides, où la matière senfonce. Cest donc un transfert de chaleur par convection.

25 Lithosphère, gt= (1500-0)/100 = 15°K/km Manteau: gt = ( )/2900 = 0,7°K/km On constate que le gradient thermique est beaucoup plus important dans la lithosphère que dans le manteau. La lithosphère aurait donc un transfert de chaleur de type conduction alors que le manteau ferait de la convection.

26 La Terre est ainsi une machine thermique puisquelle transforme de lénergie thermique en énergie mécanique

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