La chaleur dans l’environnement Unité C

Idées clées La chaleur est une forme d’énergie qui peut être transférée d’un corps a un autre. On peut expliquer les transferts de chaleur a partir de la théorie particulaire. La chaleur provient de plusieurs sources. La chaleur a des effets positifs et négatifs sur l’ennvironnement.

Chapitre 7 Le réchauffement et le refroidissement

Vivre dans une glacière de mousse géante!! Qu’est-ce que les verres de mousse de polystyrène, pour les liquides chauds, et les glacières en mousse de polystyrène, pour les choses froids, ont en commun? Ils empêchent tous deux le transfert d’éneregie, gardent ainsi les matières chaudes, chaudes et les matières froides, froides

Vocabulaire théorie particulaire de la matière chaleur énergie cinétique température énergie thermique dilatation thermique contraction thermique

Le réchauffement et le refroidissement Est-ce que les personnes dans la photo perdent de la chaleur ou accumulent du froid? Comment pouvez-vous le savoir? Comment pensez-vous pouvoir le découvrir?

Comment la chaleur influe-t-elle sur la matière? Question clé

Question clée Comment le réchauffement affecte-t-il habituellement un objet ou une matière? Le chauffage rend quelque chose plus chaud. Si tu chauffes suffisamment un objet, celui-ci pourrait fondre.

La chaleur et le froid Les êtres vivants sont sensibles à la chaleur et au froid Gardent au chaud – vêtements, activités, appareils de chauffage Migration des oiseaux Évitent les chaleurs excessives – mourir Moyens de gérer la chaleur excessive

Réchauffer et refroidir nos bâtiments Renferment chaud en hiver et frais en été Températures mensuelles moyennes (Pg. 10) Chauffé à travers les années Ontario – système de chauffage central (pétrole et le gaz) $$$

Devoirs Pg. 12 # 1, 2, 3, 4, 5

Expliquer le chaud et le froid Qu’est-ce que la chaleur?

La théorie de la matière Toute matière est faite de minuscules particules. Il y a des espaces vides entre les particules. Les particules bougent constamment. Les particules bougent plus vite lorsqu’elles sont chauffées. Les particules s’attirent entre elles.

La chaleur Quand un objet est chauffé, particules bougent plus vite. Quand un objet est refroidi, particules bougent plus lentement. Transfert d’énergie – objet chaud entre en contact avec un objet froid – effet opposé La chaleur est simplement in transfert d’énergie des particules

Devoirs Pg. 14 # 1b, 3, 4

L’énergie cinétique, la chaleur et la température Mouvement des particules Énergie cinétique – énergie qui possèdent tous les objets en MOUVEMENT

La température Mesure de la quantité moyenne d’énergie cinétique contenue dans des particules La quantité moyenne d’énergie cinétique contenue dans les particules chaud est plus grade qu’un objet froid. La plus vite les particules bougent la plus chaud que quelque chose est

La théorie particules et les états de la matière

La théorie particulaire et les changement d’état Énergie thermique Peut augmenter l’énergie thermique en la chauffant, peut diminuer l’énergie en la refroidissant

Les changement d’état

La dilatation et la contraction thermique Quand la matière est chauffés, leur volume augmente (dilatation thermique) La masse d’un objet reste la même Ne change pas la taille des particules

Refroidir Vs. Chauffer Particule bougent plus lentement, moins d’espaces Moins d’énergie cinétique Moins d’énergie thermique Particules bougent plus vite, plus d’espaces Plus d’énergie cinétique Plus d’énergie thermique

Devoirs Pg. 17 # 1, 2, 3, 5

La dilatation et la contraction thermiques au quotidien Les matériaux se dilatent et se contractent quand la température varie Important dans les matériaux utilisés dans les bâtiments.

La dilatation et la contraction des solides La structure d’un bâtiment peut être endommagée par l’inégalité de la contraction ou de la dilatation Les ponts et les trottoirs sont séparée par des espaces « rainures de dilatation » Permettent au béton et à l’acier de se dilater sans se déformer ou craquer

La dilatation et la contraction des gaz Quand un gaz est chauffé, l’énergie cinétique des particules augmente Les particules frappent le parois du contenant plus souvent avec plus de force Parois flexibles, les collisions plus rapides et fréquentes peuvent les forces a s’étirer Volume et pression effecteur

La dilatation et la contraction des liquides Influent sur le volume Les liquides se dilates quand ils sont chauffées

Devoirs Pg. 22 # 1, 2, 4, 5

Révision Vocabulaire Résume – Pg. 24 – 25 Labo Questions – Pg. 26 – 27 # 1, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 12, 14

Chapitre 8 Le transfert et la conservation d’énergie

Comment le transfert d’énergie influe- t-il sur l’environnement naturel et celui créé par les êtres humains? Question Clé

Vocabulaire conduction énergie géothermique roche ignée roche métamorphique convection énergie de rayonnement rayonnement

Le transfert d’énergie thermique Un moulin à vent miniature L’énergie thermique se déplace naturellement d’une substance ayant une température haute à une autre substance ayant une température moins haute. Se transmettre de plusieurs façons

Devoirs Pg. 31 # 1, 2, 3

La conduction Transfert d’énergie thermique Les particules de l’élément chauffant vibrent rapidement, entre en collision et transfèrent de l’énergie Les métaux (cuivre et l’aluminium sont des bonnes conducteurs) Le bois et le plastique ne sont pas

Devoirs Pg. 35 # 1, 2, 3, 4

La conduction et les processus géologiques Le soleil est un important source d’énergie thermique L’énergie géothermique (intérieur de la Terre) – éruption volcanique La Terre est composé de 4 couches L’énergie thermique de la Terre passe à travers les couches supérieurs

Les couches de la Terre Croute terrestre (mince, roche solide) Manteau (roche chaud et flexible) Noyau externe liquide Noyau interne (fer et nickel) – 7000°C

La chaleur et la formation des roches Fond et se solidifie constamment Roche chauffée (625°C °C) forme du magma Refroidit et se solidifie pour former de la nouvelle roche (roche ignée) – le granite La croute terrestre bougent constamment et très lentement – pression contre l’un et l’autre = roche métamorphique (Bouclier canadien)

Roches ignées et métamorphiques

Le diamant Carbone pur Le plus dur sur Terre Dans la croute terrestre (150 km ) La chaleur et la pression transforment le graphite en diamant. Roche métamorphique

Pg. 37 # 1, 2, 3, 4 Devoirs

La convection L’air et l’eau – transfert d’énergie thermique Dépends des caractéristiques de tels fluides Les fluides chauds se lève (moins dense), les fluides froide (plus dense) coule vers le fond Mouvement continuel – convection Ne peut pas produire dans les solides (particules)

Pg. 39 # 1, 2, 3, 4 Devoirs

La convection dans l’environnement Le réchauffement inégal de l’air à la surface de la Terre = la formation de courants de convection Près d’un lac durant l’été Sol refroidit plus rapidement que l’eau « brise terrestre »

Les orages Vents forts et les pluies intenses Forment par temps chaud et humide Conduction Grandes quantités d’énergie thermique sont libérées Nuages « cumulonimbus »

La convection et les processus géologiques Plus le manteau terrestre se rapproche du noyau, plus la température s’élève Lents courants de convection Transfèrent l’énergie Éruptions volcaniques

Devoirs Pg. 41 # 1, 2, 3, 4

Le rayonnement

Sans l’énergie du Soleil, il n’y aurait aucune vie sur Terre. Énergie rayonnement – vient du Soleil, voyage dans l’espace Rayonnement – transfert d’énergie à travers le vide de l’espace (rayon électromagnétique) L’énergie de rayonnement est absorbée par les particules et transformée en énergie thermique

Les sources d’énergie de rayonnement sur Terre Les flammes des chandelles Les ampoules à incandescence Plaques chauffante – rayons infrarouges

L’absorption et la réflexion du rayonnement du Soleil Énergie solaire – lumière visible et de rayons infrarouges Les rayons UV, X et gamma sont absorbées par l’atmosphère Quantité dépend sur : l’heure du jour, la saison, la météo, l’ozone Le reste de l’énergie est absorbé par les nuages, l’eau, le sole, les bâtiments, nos corps, etc.

Devoirs Pg. 44 # 1, 2, 3, 4, 5

La gestion du transfert de l’énergie thermique Les bâtiments perdent le moins d’énergie possible. Les isolants – réduit le transfert indésirable d’énergie en limitant le conduction et convection L’enveloppe thermique – les murs, le toit, l’isolation, les fenêtres, etc. Réduit la conduction, convection et rayonnement

Prévenir la conduction Matériaux d’isolation Mauvais conducteurs d’énergie thermique Limite le mouvement de l’air Augmenter la quantité d’isolant L’air est un excellent isolant

Les toits verts Innovation Une membrane étanche, une membrane de drainage, un substrat de croissance léger (sol) et de la végétation

Réduire le transfert d’énergie par convection L’énergie s’échappe à travers les interstices Devrait être calfeutré Avantages et désavantages L’échangeur d’air

Réduire le transfert d’énergie par rayonnement Ondes électromagnétiques Les écrans anti-rayonnement minimiser le transfert d’énergie Les fenêtres

Devoirs Pg. 48 # 1, 2, 3, 4, 5

Révision Résumé – Pg. 52 – 53 LabosVocabulaire Questions – Pg. 54 – 55 #1, 3, 4, 5, 6, 7, 11, 12, 13, 15, 16, 17

Les sources de chaleur dans l’environnement Chapitre 9

Question clé: Quels liens y a-t-il entre la chaleur, les sources d’énergie et l’environnement?

énergie solaire friction source d’énergie classique source d’énergie renouvelable source d’énergie non renouvelable combustibles fossiles bilan énergétique de la terre effet de serre gaz à effet de serre réchauffement de la planète source d’énergie alternative chauffage solaire passif système d’énergie solaire active biocarburant Vocabulaire

Les sources d’énergie 9.1

L’énergie solaire et l’énergie géothermique Le soleil – 90% de l’énergie pour la Terre Les réactions nucléaires à l’intérieur du Soleil libèrent beaucoup d’énergie – l’énergie solaire Absorber et transformer en énergie thermique L’énergie solaire et l’énergie géothermique sont d’importantes sources d’énergie thermique perpétuelle.

Les transformations d’énergie L’énergie chimique (pétrole, gaz) peuvent être converties en énergie thermique quand c’est bruler. Friction – énergie thermique On a besoin d’énergie pour éclairer, communiquer, refroidir, transporter, fabriquer des produits

Les sources d’énergie électrique L’électricité prête a utiliser n’existe pas, produite naturellement mais pas sous forme immédiatement utile. Peut transformer les autres forme d’énergie en électricité La production et consommation d’énergie améliore notre vie

Les sources d’énergie classiques Les centrales thermoélectriques, hydroélectriques et nucléaires Ces sources d’énergie électrique sont utilisées de façon courante pour un longtemps

L’énergie hydroélectrique Produit dans les centrales hydroélectriques par l’énergie emmagasinée dans l’eau (barrage) Sources d’énergie renouvelable Source d’énergie propre – peu de pollution Négatives – inondation, empêche les poissons et d’autres animaux de descendre ou remonter, peuvent pas être construis n’importe ou.

L’énergie nucléaire Produit par le noyau des minuscules particules Grandes quantités d’énergie Uranium transformer en énergie thermique Forme d’énergie la plus concentrée Coute cher, difficiles à bâtir et à entretenir, radioactif Source d’énergie non renouvelable (quantité limitée)

L’énergie thermoélectrique et les combustibles fossiles Bruler du charbon, pétrole ou du gaz naturel Vapeur Combustibles fossiles se forment à partir des restes de plantes et d’animaux, décomposés Grande valeur – facile à transporter, pas cher Produit l’électricité

Le dilemme des combustibles fossiles 80% de la production d’énergie mondial précieux!!! 2 désavantages majeurs Ne sont pas renouvelables – on consomme plus rapidement qu’on peut les remplacer Pollue l’air – pluies acides et smog.

Pg. 65 # 1, 2, 3, 4, 5, 6 DEVOIRS

Le réchauffement de la planète

L’effet de serre Les sources Le bilan énergique de la Terre (quantité d’énergie absorbée) Énergie de rayonnement du Soleil se trouve emprisonnée Gaz à effet de serre (emprisonnent l’énergie) Forment naturellement et sont nécessaires Brulé des grandes quantités Méthane

Le réchauffement de la planète et ses effets sur la société et l’environnement La température augmente Les conséquences Perturbations écologiques Augmentation du niveau de la mer Diminution des récoltes et des denrées alimentaires

Passer à l’action Notre consommation et les conséquences Apporter des changements Réduire nos production de gaz à effet de serre Marcher, autobus, bicyclette Moins d’eau chaude Manger des nourritures près d’ici

Devoirs Pg. 69 # 2, 3, 4, 5

Les sources d’énergie alternatives :

L’énergie éolienne et l’énergie des vagues Non polluantes et renouvelables Produits par les courants de convection Découlent de l’énergie solaire Source ancienne Turbines éolienne – efficaces, $, écologiques L’allure n’est pas pour tout le monde Le bruit

Devoirs Pg. 71 # 1, 2, 3, 4

L’énergie solaire Chauffage solaire passif Absorbation Système d’énergie solaire active 2 types – panneaux solaire et photovoltaïques