Chapitre 8 - Eau et énergie Flashcards

1
Q

8.1 - Chaleur latente

Chaleur latente : provient du latin latere qui signifie…

A

Être caché

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Q

8.1 - Chaleur latente

Un gain ou une perte d’énergie qui se traduit par une augmentation ou une baisse de T° (°C) –> chaleur …

A

Un gain ou une perte d’énergie qui se traduit par une augmentation ou une baisse de T° (°C) –> chaleur SENSIBLE

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Q

8.1 - Chaleur latente

Changement d’un état liquide (à une T° donnée) à gazeux (à la même T°) requiert de l’énergie. Cette chaleur n’est pas percue comme un changement de T° —> Chaleur …

A

Changement d’un état liquide (à une T° donnée) à gazeux (à la même T°) requiert de l’énergie. Cette chaleur n’est pas percue comme un changement de T° —> Chaleur LATENTE

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4
Q

8.1 - Chaleur latente

… est la seule substance qui existe sous forme gazeuse, liquide et solde pour les conditions de T° normalement présentes dans le système Terre-Atmosphère.

A

L’EAU est la seule substance qui existe sous forme gazeuse, liquide et solde pour les conditions de T° normalement présentes dans le système Terre-Atmosphère.

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Q

8.1 - Chaleur latente

Changement d’état (glace <-> eau <-> vapeur) = emmagasine ou libère de la …

A

chaleur latente

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6
Q

8.1 - Chaleur latente

Chaleur latente de fusion : définition

A

Énergie requise pour tout changement entre les phases de glace et d’eau liqude (cogéçç gélation ou fonte)

–> 0,334 MJkg-1 à 0°C

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7
Q

8.1 - Chaleur latente

Chaleur latente de vaporisation (λ) : définition

A

Énergie requise pour tout chnagement entre l’eau liquide et la vapeur d’eau (évaporation ou cendensation)

–> 2,50 MJkg-1 à 0°C

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8
Q

8.1 - Chaleur latente

Chaleur latente de sublimation : définition

A

Énergie requise pour tout chnagement entre les phase de glace et de vapeur d’eau

–> 2,83 MJkg-1 à 0°C

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9
Q

8.1 - Chaleur latente

L’énergie emmagasinée sous forme de chaleur latente lors de l’évaporation de 1kg d’eau est équivalenet à l’énergie requise pour augmenter la température de …kg d’eau de 0°C à 100°C.

A

L’énergie emmagasinée sous forme de chaleur latente lors de l’évaporation de 1kg d’eau est équivalenet à l’énergie requise pour augmenter la température de 6kg d’eau de 0°C à 100°C.

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10
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Il y a possibilité de gel (T°<0°C) lorsque …

(2)

A

Lorsqu’il y a advection d’une masse d’air froid (ex: provenant des régions polaires) –> gel advectif
Perte de chaleur nette par rayonnement de grandes longueurs d’ondes qui peuvent se produire lorsque les nuits sont claires et calmes –> inversion e T° (stabilité) –> gel radiatif

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11
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Qu’est-ce qu’un gel advectif?

A

Lorsqu’il y a advection d’une masse d’air froid (ex: provenant des régions polaires)

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12
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Qu’est-ce qu’un gel radiatif?

A

Perte de chaleur nette par rayonnement de grandes longueurs d’ondes qui peuvent se produire lorsque les nuits sont claires et calmes –> inversion de T° (stabilité)

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13
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Méthode protection gel : irrigation par aspersion : fonctionnement

A

Lorsque l’eau gèle, elle libère une grande quantité d’énergie (chaleur latente de fusion = 334 Jg-1). En irriguant par aspersion une cultutre durant un gel, la chaleur latente libérée empêche T [feuilles] de descendre significativement sous 0°C, tant et aussi longtemps que l’arrosage est suffisant pour maintenir de l’eau liquide à la surface des feuilles.

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14
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par aspersion : En gelant, l’eau … une grande quantité d’énergie (334 Jg-1) et retarde le refroidissement des tissus & organes, aussi longtemps qu’il y a de l’eau liquide à la surface.

A

Irrigation par aspersion : En gelant, l’eau LIBÈRE une grande quantité d’énergie (334 Jg-1) et retarde le refroidissement des tissus & organes, aussi longtemps qu’il y a de l’eau liquide à la surface.

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15
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par aspersion : Tissus peuvent supporter une T° légèrement sous … sans dommage permanent. Doivent supporter le poids de la glace

A

Irrigation par aspersion : Tissus peuvent supporter une T° légèrement sous 0°C sans dommage permanent. Doivent supporter le poids de la glace

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16
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par aspersion : L’ajout d’eau augmente la … … des plantes (retarde aussi le refroidissement)

A

Irrigation par aspersion : L’ajout d’eau augmente la CAPACITÉ THERMIQUE des plantes (retarde aussi le refroidissement)

17
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par aspersion : Bon contrôle de l’irrigation
- Si trop peu d’eau = …
- Si trop d’eau = …

A
  • Si trop peu d’eau = refroidissement en reaison de la sublimation/évaporation de l’eau
  • Si trop d’eau = chaleur latente insuffisante pour réchauffer la glace et la plante
18
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Méthode protection gel : Irrigation par gicleurs : Basée sur la … : 4L d’eau à 0°C se changeant en glace à 0°C libère environ 1200 BTUs (80 calories/g)

A

Irrigation par gicleurs : Basée sur la chaleur latente de fusion : 4L d’eau à 0°C se changeant en glace à 0°C libère environ 1200 BTUs (80 calories/g)

19
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par gicleurs : Le taux d’application de l’eau dépend de …

A

la T° de l’air

20
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Irrigation par gicleurs : Niveau de protection apporté et les procédures d’irrigation optimales sont fonction de …

(4)

A
  • Résistance de la culture au gel
  • Stade de développement
  • Conditions météo
  • Configuration du système d’irrigation
21
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Méthode protection gel : Chauffage direct ou mélange d’air : fonctionnement

A

Briser la couche d’inversion (appareil de chauffage; ventilateur; éolienne)

22
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Méthode protection gel : Interception de la radiation : fonctionnement

A

Réduire la perte de chaleur par rayonnement de grandes longueurs d’ondes en couvrant la culture ou en utilisant de la fumée

23
Q

8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel

Méthode protection gel : Isolation : fonctionnement

A

Couvrir les couvertures de petites tailles avec un paillis

24
Q

8.3 - Eau et énergie

Bilan radiatif d’une feuille : résumé

A

Rn = Rs-pRs - eo(Tf)^4 + Lciel

25
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Bilan énergétique d’une feuille - Mécanismes d’échange énergétique

(4)

A
  1. Convection (H)
  2. Conduction (G)
  3. Évaporation (λE ou LE)
  4. Réchauffement ou refroidissement

Si

26
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Bilan énergétique d’une feuille :
Si gains d’énergie > pertes –> la T° de la feuille…

A

Si gains d’énergie > pertes –> la T° de la feuille AUGMENTE

27
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Évaporation (λE) : fonctionnement et le taux d’évaporation dépend de …(1)…

A

Mécanisme important par lequel les plantes perdent de la chaleur.
Le taux d’évaporation dépend du gradient de pression de vapeur entre l’intérieur et l’extérieur de la feuille

28
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Déficit de pression de vapeur ou définit de saturation (D) calculé en utilisant la T°air pour es

Cherche : formule

A

DPV = e[s(Ta)]-e[a]

29
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Déficit de pression de vapeur entre la feuille et l’air calculé en utilisant la T° feuille pour es

Cherche : formule

A

DPVFA = e[s(Tf)]-e[a]

30
Q

8.4 - Bilan énergétique d’une feuille

Résistances au transfert (2)

A
  1. Stomatique - physiologique
  2. Couche limite - morphologique (taille de la feuille, pubescence) et physique (vitesse du vent)
31
Q

8.5 - Évaporation vs réchauffement

Étapes du calculs

A
  1. Énergie absorbée
  2. Perte en eau
  3. Bilan hydrique
32
Q

8.5 - Évaporation vs réchauffement

Unités molaire plutôt que cms-1 pourquoi? conditions pour convertir?

A

Les conductances calculées à partir d’un gradient de densité de vapeur sont dépendantes de la T° et de la pression atmosphérique
Les fraction molaires (mole mole-1) ne le sont pas
On peut convertir les unité cms-1 en unités molaires si les conditions sont isothermes (T°feuille = T°air) et que l’on connaît T°air et Patm

33
Q

8.5 - Évaporation vs réchauffement

Unités molaires plutôt que cm s-1, comment convertir?

A

gs (mol m-2 s-1) = gs (cm s-1) 0,446 (273/ (T+273)) * (Patm/101,3)

34
Q

8.6 - Transpiration et mécanismes de dissipation d’énergie

Mécanismes de dissipation d’énergie : grandes feuilles

A

La plante désertique Citrullus colocynthis possède de grandes feuilles
T° feuille est généralement plus basse que T° air puisqu’il y a une grande consommation d’eau
Si l’approvisionnement en eau cesse, alors T feuille atteint 60°C

Si une feuille est petite, sa T° est très pres de celle de l’air

35
Q

8.6 - Transpiration et mécanismes de dissipation d’énergie

Mécanismes de dissipation d’énergie : 2 autres stratégies

A
  1. Réduire la surface foliaire exposée au rayonnement solaire; mouvement parahéliotropique
  2. Dimension et forme des feuilles
36
Q

Technique de corrélation de tourbillons (tour à flux)

A

Eddy avec toutes les vidéos. Covariance des turbulences