Chapitre 8 - Eau et énergie Flashcards
8.1 - Chaleur latente
Chaleur latente : provient du latin latere qui signifie…
Être caché
8.1 - Chaleur latente
Un gain ou une perte d’énergie qui se traduit par une augmentation ou une baisse de T° (°C) –> chaleur …
Un gain ou une perte d’énergie qui se traduit par une augmentation ou une baisse de T° (°C) –> chaleur SENSIBLE
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 …
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
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.
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.
8.1 - Chaleur latente
Changement d’état (glace <-> eau <-> vapeur) = emmagasine ou libère de la …
chaleur latente
8.1 - Chaleur latente
Chaleur latente de fusion : définition
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
8.1 - Chaleur latente
Chaleur latente de vaporisation (λ) : définition
Énergie requise pour tout chnagement entre l’eau liquide et la vapeur d’eau (évaporation ou cendensation)
–> 2,50 MJkg-1 à 0°C
8.1 - Chaleur latente
Chaleur latente de sublimation : définition
Énergie requise pour tout chnagement entre les phase de glace et de vapeur d’eau
–> 2,83 MJkg-1 à 0°C
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.
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.
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Il y a possibilité de gel (T°<0°C) lorsque …
(2)
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
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Qu’est-ce qu’un gel advectif?
Lorsqu’il y a advection d’une masse d’air froid (ex: provenant des régions polaires)
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Qu’est-ce qu’un gel radiatif?
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)
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Méthode protection gel : irrigation par aspersion : fonctionnement
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.
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.
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.
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
Irrigation par aspersion : Tissus peuvent supporter une T° légèrement sous 0°C sans dommage permanent. Doivent supporter le poids de la glace
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Irrigation par aspersion : L’ajout d’eau augmente la … … des plantes (retarde aussi le refroidissement)
Irrigation par aspersion : L’ajout d’eau augmente la CAPACITÉ THERMIQUE des plantes (retarde aussi le refroidissement)
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 = …
- 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
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)
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)
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Irrigation par gicleurs : Le taux d’application de l’eau dépend de …
la T° de l’air
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)
- Résistance de la culture au gel
- Stade de développement
- Conditions météo
- Configuration du système d’irrigation
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Méthode protection gel : Chauffage direct ou mélange d’air : fonctionnement
Briser la couche d’inversion (appareil de chauffage; ventilateur; éolienne)
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Méthode protection gel : Interception de la radiation : fonctionnement
Réduire la perte de chaleur par rayonnement de grandes longueurs d’ondes en couvrant la culture ou en utilisant de la fumée
8.2 - Chaleur latente et protection contre le gel
Méthode protection gel : Isolation : fonctionnement
Couvrir les couvertures de petites tailles avec un paillis
8.3 - Eau et énergie
Bilan radiatif d’une feuille : résumé
Rn = Rs-pRs - eo(Tf)^4 + Lciel
8.4 - Bilan énergétique d’une feuille
Bilan énergétique d’une feuille - Mécanismes d’échange énergétique
(4)
- Convection (H)
- Conduction (G)
- Évaporation (λE ou LE)
- Réchauffement ou refroidissement
Si
8.4 - Bilan énergétique d’une feuille
Bilan énergétique d’une feuille :
Si gains d’énergie > pertes –> la T° de la feuille…
Si gains d’énergie > pertes –> la T° de la feuille AUGMENTE
8.4 - Bilan énergétique d’une feuille
Évaporation (λE) : fonctionnement et le taux d’évaporation dépend de …(1)…
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
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
DPV = e[s(Ta)]-e[a]
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
DPVFA = e[s(Tf)]-e[a]
8.4 - Bilan énergétique d’une feuille
Résistances au transfert (2)
- Stomatique - physiologique
- Couche limite - morphologique (taille de la feuille, pubescence) et physique (vitesse du vent)
8.5 - Évaporation vs réchauffement
Étapes du calculs
- Énergie absorbée
- Perte en eau
- Bilan hydrique
8.5 - Évaporation vs réchauffement
Unités molaire plutôt que cms-1 pourquoi? conditions pour convertir?
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
8.5 - Évaporation vs réchauffement
Unités molaires plutôt que cm s-1, comment convertir?
gs (mol m-2 s-1) = gs (cm s-1) 0,446 (273/ (T+273)) * (Patm/101,3)
8.6 - Transpiration et mécanismes de dissipation d’énergie
Mécanismes de dissipation d’énergie : grandes feuilles
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
8.6 - Transpiration et mécanismes de dissipation d’énergie
Mécanismes de dissipation d’énergie : 2 autres stratégies
- Réduire la surface foliaire exposée au rayonnement solaire; mouvement parahéliotropique
- Dimension et forme des feuilles
Technique de corrélation de tourbillons (tour à flux)
Eddy avec toutes les vidéos. Covariance des turbulences
