Page "pression et température"

Pression et temperature augmentent quand on s'enfonce dans la Terre.

Il fait chaud en profondeur:

La pression monte avec la profondeur:

Bien faire comprendre que la pression au centre de la planète est de 3,6 MILLIONS d'atmosphères. Si cela existait, cette pression est équivalente à la pression qui règnerait dans une mer à 36 000 km de profondeur (animation qui fait exploser un sous-marin par exemple), 36 000 km est la distance qui sépare la Terre des satellites géostationnaires.

Contenu de la Page

Les conditions qui règnent a l'intérieur de notre planète sont très différentes de celles que nous connaissons à la surface. La Terre émet une quantité considérable d'énergie (flux de chaleur à la surface, volcanisme, séismes...), nous en déduisont donc que la température en profondeur doit etre très élevée, de l'ordre de plusieurs milliers de degrés. ( lien vers le module Machine Thermique, mettre une images ou animation de la section Machine Thermique)

En première approximation, les observations sur la propagation des ondes sismiques (les Ondes qui traversent la Terre) en profondeur conduisent à un modèle en couches concentriques dont les propriétés, telles que la densité, ne dépendent que de la profondeur.

Animation (image avec une balise "map"): structure interne

Image de Terre en coupe. On voit les differentes couches ainsi que la densité en fonction de la profondeur. Un peu comme sur cette image, on pourra réutiliser l'animation faite pour la section sur les ondes.
  • Entre 0 et 30 km sous les continents ou 6 km sous les océans (en moyenne): la croûte, elle ne représente qu'une mince pellicule à la surface du globe donc on ne s'en occupera pas vraiment dans cette section. Lien vers le module, la Terre Accessible
  • jusqu'a 670 km de profondeur: le manteau supérieur. Il se divise en deux parties, de part et d'autre de la discontinuité de 400 km. Il est compose de matériaux solides.
  • de 670 a 2900 km de profondeur: le manteau inférieur.
    • il représente 55% du volume de la Terre, est apparemment homogène, et est composé de matériaux solides.
  • de 2900 à 5150 km: le noyau externe, il est liquide et apparement homogène.
  • de 5150 à 6400 km: le noyau interne ou graine. Il est composé de matériaux solides et apparement homogène.

A partir des courbes de densité mesurées en sismologie, on peut calculer la pression.

Applet java: la pression dans la Terre

Sur la gauche, on a une image de Terre en coupe, sur la droite, la courbe de densite en fonction de la profondeur.
  • L'utilisateur peut cliquer sur un point du globle on sur la courbe. En fonction de la profondeur choisie, on trace un cercle sur la coupe de Terre et on place une croix rouge sur le graphe.
  • Un boutton permet de calculer la pression a cette profondeur.
  • Pour l'applet lui meme, il n'est pas nécessaire de faire le calcul, on aura un fichier contenant les trois variables, profondeur, densité et pression.
  • Quand l'utilisateur a cliqué sur le boutton, on ouvre une fenetre avec l'animation suivante...
    • On reprend notre image de coupe de Terre, un cercle est tracé a la profondeur qui a été choisie.
    • Un point (rouge par exemple) est a la surface, a cote, 2 cadrans, un pour la densite, et un pour la pression.
    • On fait descendre le point juqu'a la profondeur voulue en faisant évoluer densite et pression.
    • On exprimera les pressions en GPa et en atmosphères.

A quoi correspondent les pressions obtnues dans le calcul précédent? Essayons d'y voir plus clair...

Applet java: petit quizz sur la pression

La pression au centre de la Terre est de 3 600 000 atmospheres, soit 3,6 megabars, ou 360 GPa...
  • Quelle est la pression a 30 kilometres d'altitude?
  • Quelle est la pression a 10 kilometres d'altitude?
  • Quelle est la pression a la surface de la Terre?
  • Quelle est la pression au fond de l'ocean Atlantique?
  • Quelle est la pression au fond de l'ocean Pacifique?
  • Quelle est la pression au fond de la mer Mediterranee
  • Quelle est la pression au sommet du mateau terrestre?
  • Quelle est la pression a la frontiere noyau-mateau?
  • Quelle est la pression au centre de jupiter?
  • Quelle est la pression au centre du soleil?

Si la reponse est bonne, on passe a la question suivant, sinon "essaye encore"

Pour chacune des questions, prevoir une petite image pour afficher quand on pose la question, quand la reponse est correcte, ou incorrecte.

Nous voyons donc que la pression à l'intérieur de la Terre est considérable, plusieurs millions de fois la pression atmosphérique. Sous l'effet de la pression, et en conjonction avec la température, les propriétés et la stabilité des matériaux rencontrés vont etre modifiées, en particulier ils vont subir des transitions de phase...