Le club des noctambules...

[Sisyphe]

Je sais, Sisyphe qui essaie de comprendre qqchose à la physique, c'est aussi drôle que Bush parlant de géographie (ou de quoi que ce soit en fait), mais bon, tout mon savoir physique s'étant arrêté à la classe de troisième, j'aimerais bien ne pas perdre mes derniers repères, et le coup du glaçon en faisait partie.

Si on parle des glaces flottantes, il y a une action, oui, et minime. En effet, un iceberg flotte : il partie de son "eau" est donc hors de l'eau liquide. Et, pour flotter, il doit déplacer son POIDS, et non son VOLUME d'eau liquide. Il déplace donc un volume plus petit que le sien, incluant la partie émergée. En fondant, toute son eau se retrouve liquide et le volume du liquide aura un peu augmenté, n'en déplaise à Sisyphe

Mais, je croyais que précisément, le glaçon s'enfonçait jusqu'à ce que le volume d'eau immergée sous forme de glace correspondît au volume d'eau liquide nécessaire pour égaler le poids du glaçon tout entier ? En sorte qu'en fondant, et puisque la densité de l'eau solide est plus faible (à volume égal, y'a "moins d'eau" dans la glace que dans l'eau liquide : une bouteille pleine de glace ne l'est plus si l'eau fond, et inversement, une bouteille pleine d'eau liquide explose quand elle se congèle), le volume d'eau occupé par la glace ne correspond qu'à une partie d'une volume occupé par l'eau redevenue liquide, compensé précisément par la partie précédemment émergée ?

[c'est shadokien ce que j'écris... Déjà qu'en ce moment même, j'essaie de comprendre quelque chose à la notion de connexité... Sisyphe et la théorie des ensembles, ça me rappelle les recettes de Gaston Lagaffe]

[Anuanua]

Cesse de te dévaluer Sisyphe! Tu as très très bien raisonné. Et, je te le confesse très volontiers, tu m'as fait douter, et sérieusement! Si tu étais physicien, tu en serais tout un!

Là où nous différons n'apparaît pas dans ce que tu écris ci-dessus. Et, bien que tu n'aies pas raison en tout, tu n'as pas tort non plus.

Je crois que nous n'aurons aucune difficulté à nous entendre sur un point et son corolaire :
point : un corps A flotte sur un liquide B si et seulement si la densité massique (en kilogrammes par mètre cube) de A est moindre que celle de B ;
corolaire : un corps A flotte sur un liquide B si et seulement si le volume massique (en mètres cubes par kilogramme) de A est plus grand que celui de B.

Veuille observer ci-dessous la densité massique de l'eau (calculée selon l'équation de Thiesen, avec les valeurs des constantes pour l'eau de mer redéterminées par M. Tanaka et al en 2001). (Les dimensions de l'image dépassent un peu celles d'un affichage usuel : re-clique sur l'image pour avoir les dimensions maximum sinon les lignes repères seront floues.) En ordonnée la densité ; en abscisse la température.

(Dans l'ordonnée, les densités doivent être divisées par 1000.)

On y voit clairement que la densité maximum de l'eau est à 4°C. On y remarque cependant une surprise : de la glace pas très froide est plus dense que de l'eau chaude. Et donc, elle n'y flotterait pas! Je me rappelle quand un prof de physique nous l'avait montré dans un lab : tout le monde (sauf le prof) avait les yeux écarquillés! De la glace qui ne flotte pas sur l'eau!!! Si tu suis la ligne rouge que j'ai mise à partir de -5°, tu verras que la glace a, à cette température, la même densité que de l'eau à environ 14° (on ne peut pas voir plus précisément sur le graphique, mais l'équation donne 14.21°). C'est à dire qu'un glaçon dont la température est de plus de -5°C coulerait dans de l'eau à 15° ou plus. Surprenant, mais vrai!

De même si tu regardes la ligne rouge qui part à -10°, tu vois qu'elle a la même densité que de l'eau à un peu plus de 20° (plus précisément 20.34°).

Surprenant, non?

Pour vérifier, voici le corolaire : le volume massique (encore une fois, re-clique sur l'image) :

Un autre point auquel on ne pense pas dans ce genre de discussion est que la densité calculée ci-dessus est aussi réaliste que le carrosse de Cendrillon. En effet, essaie de trouver une banquise ou (surtout!) un iceberg fait de glace ...sans air! Un iceberg ou une banquise ressemble plus à une éponge sèche qu'à un glaçon sortant du frigo... Voici une photo prise par l'expédition Pôle Airship montrant une vue très nette SOUS une banquise. En comparaison, le gruyère ressemble à du cheddar! Dans ces conditions, un iceberg à -2° flotterait aisément dans de l'eau à 30°! (Mais pas longtemps : ça fond vite, l'air )

(Tu peux avoir plus de détails et d'autres très bonnes photos au http://www.didiernoirot.net/expedition/pole_nord.htm)

Cependant, pour nous remettre les yeux en face des trous, je répète que

Brèfle, ce n'est pas la fonte des glaces flottantes qui fait monter le niveau des mers (si, un peu, mais c'est négligeable).

D'autant plus négligeable que, quand on enlève l'air d'une banquise ou d'un iceberg, il n'en reste pas grand chose de plus que la poitrine d'une starlette à qui on enlève le silicone...


Le facteur dont tu as parlé (la fonte des glaces recouvrant des terres) est BEAUCOUP plus significatif!!!

[leo]

D'autant plus négligeable que, quand on enlève l'air d'une banquise ou d'un iceberg, il n'en reste pas grand chose de plus que la poitrine d'une starlette à qui on enlève le silicone...

Le facteur dont tu as parlé (la fonte des glaces recouvrant des terres) est BEAUCOUP plus significatif!!!

bien, au vu de tout ça, il y a quelque chose que je ne comprend pas... les icebergs proviennent bien d'une énorme partie de glace détachée de la terre non ? donc autant aérée... ou est la différence ?

[Sisyphe]

Eh bien j'ai tout lu, même les graphiques, et je crois que j'ai compris.

Tout, en gros, le coup du glaçon, ça fonctionne parfaitement dans les conditions d'un petit labo de collège de banlieue sous-équipé, avec de la bête eau liquide sortie du robinet qui fuit à plus ou moins 20°C et de la bête glace faite avec 100% d'eau (enfin, j'imagine qu'il y a toujours des impuretés en quantité négligeable) dans un bac à glaçon entreposé la veille dans le frigo de la salle des profs acheté par l'amicale, à plus ou moins -2°C (normalement, un réfrigérateur, ça doit être à -5°C, mais l'amicale n'a pas les moyens de le faire réparer).

Mais dans les conditions extrêmes du pôles, les conditions de densité ne sont plus totalement les mêmes, et en plus y'a de l'air dans la glace qui fausse le calcul (ce qui revient à dire qu'il y a trois matières en contact et non plus deux).

D'autant plus négligeable que, quand on enlève l'air d'une banquise ou d'un iceberg, il n'en reste pas grand chose de plus que la poitrine d'une starlette à qui on enlève le silicone...

Le facteur dont tu as parlé (la fonte des glaces recouvrant des terres) est BEAUCOUP plus significatif!!!

bien, au vu de tout ça, il y a quelque chose que je ne comprend pas... les icebergs proviennent bien d'une énorme partie de glace détachée de la terre non ? donc autant aérée... ou est la différence ?

Euh, non. Les icebergs dont des morceaux de glace détachés de la calotte glaciaire permanente du pôle nord, qui n'est que la congélation en surface de l'océan arctique... Il n'y a pas de terre au pôle nord. Donc cette quantité d'eau solide ne s'est jamais trouvée ailleurs que sur l'eau !

C'est comme un lac au printemps, dont une partie serait à l'ombre et l'autre en plein dans un rayon de soleil. La partie à l'ombre, où il fait encore froid, est encore gelée en surface, mais plus on se rapproche de la partie au soleil, plus la glace commence à se fendiller, et petit à petit, fait des petits glaçons qui dérivent jusqu'à fondre complètement.

Mais en-dessous, il n'y a jamais eu que de l'eau.

[leo]

merci Sisyphe, mais donc... si je continue mon raisonnement, les pôles ne sont que d'énormes icebergs, donc plein d'air, donc ne peuvent pas tellement augmenter la hauteur des océans... re on se prend le chou là... si ?

[Anuanua]

bien, au vu de tout ça, il y a quelque chose que je ne comprend pas... les icebergs proviennent bien d'une énorme partie de glace détachée de la terre non ? donc autant aérée... ou est la différence ?

Plusieurs icebergs proviennent de la banquise qui ne repose par sur de la terre comme vient de le souligner Sisyphe. Alors liquide ou solide ne changera pas grand chose au niveau des mers.

Par contre, beaucoup de glaces reposent sur de la terre (je reviens pus bas sur ce point). Alors, forcément, elles ne sont pas dans la mer.

glace.PNG (5.39 KiB) Viewed 2518 times

Dans l'image ci-dessus j'ai représenté la mer en bleu et la terre en brun. Sur la terre, j'ai mis de la glace en gris. Cette glace n'est pas dans la mer : elle n'y touche même pas. Elle ne déplace aucun volume d'eau pour flotter : elle ne flotte pas.

Disons qu'un gros bloc près de la rive brise et tombe à l'eau. Ça fait un iceberg. Ça pèse quelque chose cet iceberg : pour flotter il devra déplacer un volume d'eau tel que l'eau déplacée pèse le même poids que l'iceberg (c'est le principe qu'Archimède avait euréké tout nu dans son bain. Ça n'est pas vrai mais la légende est amusante.) Il y aura donc une augmentation du niveau de l'eau.
Pour utiliser une comparaison, c'est comme si on met à l'eau un gros bateau lourd dans un petit lac : le niveau du lac va monter un peu.
Par contre, une fois à l'eau, la fonte de l'iceberg aura très peu d'effet sur le niveau de l'eau tel qu'expliqué précédemment.

Disons maintenant qu'on augmente la température. Graduellement, le reste de la glace fond et fait de l'eau. Encore une fois, cette eau n'était pas précédemment dans la mer. Une fois fondue, elle s'écoule vers la mer dont le niveau monte car il y a maintenant dans la mer plus d'eau qu'avant.

Simple, non?

Tout, en gros, le coup du glaçon, ça fonctionne parfaitement dans les conditions d'un petit labo de collège de banlieue sous-équipé, avec de la bête eau liquide sortie du robinet qui fuit à plus ou moins 20°C et de la bête glace faite avec 100% d'eau (enfin, j'imagine qu'il y a toujours des impuretés en quantité négligeable) dans un bac à glaçon entreposé la veille dans le frigo de la salle des profs acheté par l'amicale, à plus ou moins -2°C (normalement, un réfrigérateur, ça doit être à -5°C, mais l'amicale n'a pas les moyens de le faire réparer).

Bin non... D'ailleurs pas besoin de profs, d'une école avec son amicale et d'un frigo défectueux : tu peux en faire autant dans ta cuisine. Mais justement, ça ne marchera pas très bien. Les densités apparaissant sur les graphiques sont pour de l'eau, pas pour un mélange eau-air. Or il est assez difficile de faire de la glace sans air. (Les glaçons pour l'expérience mentionnée dans mon post précédent étaient faits à partir d'eau fraîchement distillée. Le moule à glaçons était fermé, hermétique et élastique (des "balounes", quoi), pour que le moins d'air possible puisse s'infiltrer.) Dans l'eau liquide usuelle (comme celle du robinet) il y a de l'air en solution : les molécules de cet air viennent s'intercaler entre les molécules d'eau dont la densité varie peu. Oui : de l'eau avec de l'air en solution aura une densité UN PEU moindre que 1, mais très très peu. Par contre, la glace ne dissout pas l'air (oui un peu mais c'est négligeable). Alors l'air en solution dans l'eau reprend sa forme gazeuse sous forme de petites bulles quand l'eau se solidifie. Alors forcément, la densité diminue de façon appréciable (car le volume augmente de façon appréciable).

Pour que tu aies une idée claire de ce dont je parle, je t'informe que de la glace d'eau pure (distillée), et cristallisée lentement, est transparente comme de la vitre (avec une très légère teinte verte). Là où il y a du blanc dans tes glaçons ça n'est pas de la glace! Puisque l'eau se solidifie souvent en strates et filaments quand elle est gelée rapidement (comme dans un frigo), les bulles d'air seront souvent très petites et alignées entre les filaments, apparaissant à l'oeil comme de petits traits blancs. Souvent, les glaçons sont simplement blancs! Maintenant regarde la couleur d'un iceberg ou d'une banquise... Observe attentivement la structure granuleuse de sa surface. (Ici encore, l'image est plus grande qu'un affichage normal : re-clique sur l'image pour l'agrandir. Ça permet de voir la structure granuleuse qui trahit la présence très abondante d'air et de neige. Et entre les flocons de neige, il y a...?)

Ça ressemble à de la vitre, ça???
______________________________________________________

Plus haut j'ai promis à leo

Par contre, beaucoup de glaces reposent sur de la terre (je reviens pus bas sur ce point).

J'y reviens donc. Sisyphe a raison mentionnant que les glaces du pôle nord ne reposent pas sur de la terre, mais qu'elles flottent. Donc, leur fonte n'affectera pas appréciablement le niveau des mers. (Ça va seulement faire disparaître des populations d'Inuits et de Lapons et plusieurs espèces animales, bouleverser l'écologie de la planète toute entière, permettre à des maladies tropicales de remonter dans les zones tempérées où le système immunitaire des habitants n'est absolument pas préparé à les recevoir provoquant des épidémies auprès desquelles le SIDA aura l'air d'un travail pratique pour étudiants débutants en médecine, mais ne nous attardons pas aux détails je vous prie). Mais je vous rappelle que les glaces ne sont pas toutes aux pôles. Il y a une petite île, plus grande que la France et la Belgique réunies (plus que le double, de fait), qui est toute couverte de glace. On ne parle donc plus de glaces flottantes, mais de glaces sur terre, comme dans mon petit dessin ci-dessus. Elle s'appelle Groenland. Et si ÇA ça fond, garanti que le niveau des mers monte! Il y a aussi un petit territoire au nord du Québec, plus grand que le Groenland, qui s'appelle Labrador... Il y a aussi au nord du Canada un ensemble d'îles dont la superficie totale est plus grande que le Labrador, le Groenland, la France et la Belgique réunis : collectivement, elles s'appellent Inuktitut et Territoires du Nord-Ouest. Il y a aussi l'Alaska. Il y a aussi un autre territoire encore plus grand que tout ça réuni : il s'appelle Sibérie.

En tous ces lieux, les glaces reposent sur des terres.

Et si tout ça fond...

Si tout ça fond, ce n'est encore que le début de l'histoire (ou plutôt du drame). Car ceci entraînera la fonte des pergélisols (ou "permafrosts"). Et là-dedans aussi il y a de l'eau. Et beaucoup.

Et il y a aussi beaucoup de méthane.

Et le méthane est un gaz à effet de serre qui, à quantités égales, est 300 fois plus efficace que le bioxyde de carbone (CO2) pour retenir la chaleur. Ce qui a pour effet d'accélérer le réchauffement des territoires du nord. Ce qui a pour effet de faire fondre les pergélisols. Ce qui a pour effet de relâcher de l'eau et du méthane. Ce qui a pour effet...

Brèfle, si on ne meurt pas noyés, on va mourir empoisonnés.

Mais les scientifiques et les politiciens nous garantissent qu'on aura trouvé une solution avant.

Ou, comme l'écrivait un poète et scientifique québécois :

Gardons espoir! Car voici que déjà pointent à l'horizon les signes d'un monde meilleur.
Horizon : ligne imaginaire qui recule au fur et à mesure qu'on avance

[leo]

bon, tout vu, tout lu, j'en avais déjà ma petite idée... je n'ai qu'une chose à dire...

la Terre y survivra, nous sans doute pas, et c'est bien !

[Chrysopale]

Bon, je pense que j'ai fini par arriver à une compréhension correcte du point qui m'ennuyait jusque maintenant. Je dors dessus (paraît qu'on retient mieux), je fais des exercices demain pour être sûre, et je pourrai tenter de passer à autre chose (apprendre un minimum plus de vocabulaire serait utile par exemple...)

[Anuanua]

En voilà une qui respecte la vocation du Club : la noctambulation (ou, est-ce qu'on dit noctambulance? noctambulisme? euh... insomnie?)

Quel point? Tu parles de tes études, papillonne?

[iubito]

hé bein, pour une fois j'ai tout lu la prose d'Anua !
J'aime bien la physique, la géologie, la géographie, tout ça, mais j'avais pas poussé les recherches/réflexions jusque là. Merci professeur

Ce qu'il faut rajouter, c'est qu'avant d'arriver dans les océans et les faire monter, ces glaces, et les neiges "éternelles" plus-pour-très-longtemps aux sommets des montagnes... tout ça va venir gonfler les cours d'eau, les rivières, les fleuves... inondations en perspective.

Il y a de nombreux cas où on a construit des barrages sur les fleuves, pour l'électricité mais aussi pour retenir l'eau, et réguler le débit. Bien. Mais quand le barrage se remplit à cause des fontes et pluies plus importantes, qu'est-ce qu'on fait ? On a peur que le barrage pète et on lâche tout ! Plusieurs cas de villages noyés et rayés de la carte par un lâché de barrage trop important, ou un barrage important qui lâche (Malpasset bien connu en France, mais y'en a d'autres).
Le jour où c'est celui des Trois Gorges...

[Anuanua]

Hééébin! C'est tout un honneur!

Merci professeur

Pas de quoi : j'adore partager ce que j'aime. Et je ne suis pas devenu et demeuré physicien pendant des décennies seulement pour le salaire! J'ai souvent été demandé comme enseignant et j'ai presque toujours adoré ça, autant auprès d'enfants (enseigner la Relativité ou la physique quantique à des enfants est un régal : eux, ils ne savent pas qu'ils est impossible de comprendre ça, alors ils comprennent du premier coup!) qu'auprès d'employés de diverses entreprises que dans deux université.

Et presque toujours, je m'y suis amusé comme un petit fou!

"Presque" parce qu'une fois (une seule, Dieu merci!), on m'a demandé d'enseigner l'électronique archi-élémentaire à des étudiants en informatiques. C'était un cours obligatoire que les étudiants ne voulaient pas suivre. Je vous dis pas l'ambiance...!

Mais c'est la seule exception. J'ai parfois été demandé à d'autres endroits semblables et j'ai dit un "non" ferme!

Partager ce que j'aime me procure encore la même joie que quand j'étais enfant et que je voulais montrer quelque chose de beau à mes parents ou à des tizamis.

[Sisyphe]

Bon, eh bin, ce soir, cette nuit, ce jour de demain à mon avis, c'est crise virale à mort !

Mais attention, hein : à l'ancienne. Façon espion qui prétend me débarasser des espions. Fenêtres qui s'ouvrent partout, messages délirants, tous les programmes qui pourraient m'aider parfaitement bloqués, le centre de sécurité windows, comme internet explorer, caché derrière un message qui imite très maladroitement le style windows. Pas difficile de comprendre que tout est foutu. Et j'avais pas installé Hijackthis. Ch'avais bien que j'avais oublié quelque chose.

Je n'avais installé mon nouvel ordi que depuis un mois, et j'ai pu sauvegarder les rares recoins nouveaux de mes documents. Je venais de finir de régler tous les petits détails, de l'éconimiseur à l'ordre de mes boutons dans Word. À reprendre. Pour l'heure : formatage radical du système. Et là j'écris sur l'autre, le vieux et son écran qui clignote.

Ah oui : changer d'antivirus. Il a vu la bête, m'a dit qu'il bloquait tout, mais il a rien bloqué du tout.

Et que c'est long la réinstallation...

[svernoux]

Et c'était quoi l'antivirus, pour info ?

[Sisyphe]

C'était antivir... J'étais passé d'Avast à Antivir parce qu'une alerte virale en salle des profs avait exigé cet antivirus-là et pas un autre, parce qu'il s'attaquait mieux au problème. Cela dit, il n'y a pas encore eu de contact sexuel entre mon nouvel ordi et ma clef nouvelle USB ; donc, le problème ne vient pas de la salle des profs. Trois ans que le collègue se fait des cheveux et me les communiquent, et finalement, un bête virus qui vient bêtement du net...

Je vais une fois de plus céder à la sagesse du grand-maître et passer à Microsoft Security Essential. Ca ou autre chose... Je suis quand même étonné de la violence et de la soudaineté de l'attaque : il avait bloqué jusqu'à mes accès à internet. Et ce n'est pas un virus que j'ai lancé moi-même (pas un fichier exécutable que j'aurais imprudemment exécuté depuis une pièce jointe, par exemple). C'est vraiment un truc qui s'est allumé tout seul, une demi-seconde après qu'antivir m'ait demandé si je bloquais l'accès, et sans qu'il puisse le bloquer.

Une belle saloperie, quoi. Et là, je dois encore réinstaller toute ma suite office, tous mes messages électroniques, tous mes répertoires personnels... Alors que je suis déjà à la bourre à l'université et au lycée (surtout à l'université). Je sens que ça va être "pédagogie de la dernière seconde" demain.

[Chrysopale]

Cela dit, il n'y a pas encore eu de contact sexuel entre mon nouvel ordi et ma clef nouvelle USB ;

Euh... t'as de drôles de rapports avec l'informatique toi, j'y ai jamais rien vu de ce genre...