L'air chaud est moins dense que l'air froid car il contient moins de molécules d'air pour un volume égal (les molécules sont plus distancées les unes des autres à cause de leur agitation plus élevée). L'air chaud étant moins dense, il monte en altitude. La densité de l'air est à la base du principe de convection.
Durant la journée, l'air se réchauffe et l'humidité du sol s'évapore. L'air étant "chaud", il peut contenir beaucoup de vapeur d'eau puisque la pression de saturation augmente avec la température : elle est par exemple de 1400 Pa à 12°C.
En réalité, de l'air qui est chauffé se dilate, donc occupe plus de place, et si cela n'est pas possible parce que le récipient est fermé, il va appuyer plus fortement sur les parois du récipient, donc exercer une pression plus grande que celle de l'air extérieur!
cet air est instable. L'air chaud a un poids spécifique (densité) plus faible que l'air froid, ce qui signifie que l'air chaud est moins lourd que l'air froid. En comparaison avec l'air froid, l'air chaud aura donc tendance à monter tandis que l'air froid aura tendance à descendre.
Comme la masse volumique de l'air chauffé a diminué, il apparaît comme plus léger et peut donc monter dans la colonne d'air. On dit donc que l'air chaud est plus léger que l'air froid (bien que la masse d'air considérée n'a pas changé).
Si l'air chaud est plus léger que l'air froid, alors pourquoi plus on monte en altitude plus il fait froid? Oui, l'air chaud est moins dense que l'air froid. Il a donc tendance à s'élever. Mais en altitude la pression de l'air diminue.
L'air est un gaz qui possède aussi une densité. L'air chaud est moins dense que l'air froid car il contient moins de molécules d'air pour un volume égal (les molécules sont plus distancées les unes des autres à cause de leur agitation plus élevée). L'air chaud étant moins dense, il monte en altitude.
Lorsque deux objets ont des températures différentes, la chaleur est transférée. L'objet le plus froid devient plus chaud jusqu'à ce que les deux objets aient la même température. L'énergie thermique circule toujours de l'objet le plus chaud vers l'objet le plus froid.
Dans une maison, isolée ou non, il n'y a pas de mélange d'air chaud et froid par déplacement d'air. On considère donc que c'est la chaleur qui s'échappe, celle de l'intérieur en hiver, et celle de l'extérieur en été.
Développé par le Pr Gao Chao de l'université de Zhejiang en Chine, l'aérogel de carbone est l'objet solide le plus léger présent sur Terre.
Le Soleil n'émet pas de chaleur car il est dans le vide de l'Univers dont la température avoisine les –270°C. Pourtant il semble chauffer la Terre et ses habitants à une température qui permet l'existence de vie. En fait, le Soleil fabrique de la chaleur et de la lumière. La chaleur reste prisonnière du Soleil.
Tout le monde sait que l'eau gèle à 0 °C et bout à 100 °C… pas si sûr !
La température de Planck est la température de l'univers à 1 temps de Planck après le Big Bang, et est considérée comme la température maximale possible de facto. On a calculé qu'elle était d'environ 1,4 × 1032°C (140 000 000 000 000 000 000 000 000 000 000°C).
En théorie, l'air humide est plus léger que l'air sec, car l'air sec est composé principalement de molécules d'azote (N2) et d'oxygène (O2) qui pèsent plus lourd que les molécules d'eau (H20) présentes dans l'air humide.
Lorsque l'air contient des quantités d'eau relativement importantes, il est dit humide. L'air humide est plus léger que l'air sec.
Parce que l'air froid absorbe beaucoup moins d'humidité que l'air chaud. Dans une pièce chauffée entre 20 et 22 °C, un mètre cube d'air peut absorber 20 g de vapeur d'eau au maximum, alors qu'il ne peut en absorber que 5 g à l'extérieur lorsque les températures avoisinent 0 °C.
« Plus une couleur est sombre plus elle absorbe les rayons du soleil qui se transforment en chaleur, explique le spécialiste. Avec du noir, l'absorption est la plus importante. Le blanc, en revanche, réfléchit la lumière et n'accumule donc pas la chaleur. »
Le transfert de chaleur par conduction
Le transfert par conduction est un échange d'énergie avec contact. Dans un gaz ou un liquide, l'énergie se propage par contact direct entre molécules au gré des chocs aléatoires à l'échelle microscopique.
Le froid et le chaud sont des notions de température ressenties. Elles sont souvent le fruit d'un opposition entre 2 températures : on a chaud dans un igloo à 0° quand il fait – 50 ou -60° dehors et on ressent du frais quand on est dans un courant d'air à 20° alors qu'il fait 40° à l'ombre.
La chaleur et la température sont deux sujets étroitement liés, c'est pourquoi la différence entre les deux peut être un peu déroutante. La différence principale réside dans le fait que la chaleur traite de l'énergie thermique, alors que la température est plus reliée à l'énergie cinétique moléculaire.
Direction du vent : la force de Coriolis
La force de Coriolisforce de Coriolis, qui résulte de la rotation de la Terre, imprime à l'air un mouvement vers la droite dans l' hémisphère nord et vers la gauche dans l' hémisphère sud. Elle est ainsi responsable des principales directions du vent.
La technique de la climatisation solaire
En climatisation solaire, l'énergie thermique est utilisée comme énergie de base pour la production de froid, en substituant l'énergie électrique nécessaire à la compression dans un système de réfrigération classique, par de l'énergie solaire.
Ce phénomène se produit car pendant la nuit, la terre perd toute la chaleur accumulée dans la journée. Elle se refroidit ainsi que l'air qui est à son contact. L'air dans les basses couches est alors plus froid que l'air présent dans les couches supérieures et ne peut donc pas s'élever.