La chaleur latente et sensible est un type d’énergie libérée ou absorbée dans l’atmosphère. La chaleur latente est liée aux changements de phase entre les liquides, les gaz et les solides. La chaleur Sensible est liée aux changements de température d’un gaz ou d’un objet sans changement de phase.
Pourquoi est-ce que je m’en soucie? La chaleur latente libérée lors de tout type de tempête augmente l’instabilité dans l’atmosphère, ce qui peut provoquer des intempéries. La chaleur Sensible provoque un changement de température dû au contact avec de l’air plus froid ou plus chaud des surfaces.,
je devrais déjà être familier avec: stabilité, pression, densité
Figure A. diagramme de chaleur latente par Chris Woodward
la chaleur latente est l’énergie absorbée par ou libérée d’une substance lors d’un changement de phase d’un gaz à un liquide ou à un solide ou vice versa. Si une substance passe d’un solide à un liquide, par exemple, la substance doit absorber l’énergie de l’environnement environnant afin d’étaler les molécules dans un volume plus grand et plus fluide., Si la substance passe de quelque chose de densité plus faible, comme un gaz, à une phase de densité plus élevée comme un liquide, la substance dégage de l’énergie lorsque les molécules se rapprochent et perdent de l’énergie du mouvement et des vibrations.
par exemple, lorsque l’eau est bouillie sur un poêle, l’énergie est absorbée par l’élément chauffant et va dans l’expansion des molécules d’eau dans un gaz, connu sous le nom de vapeur d’eau. Lorsque l’eau liquide est placée dans des bacs à glaçons et placée dans le congélateur, l’eau dégage de l’énergie lorsque l’eau devient de la glace solide., Cette énergie est éliminée par le système de congélation pour garder le congélateur au froid.
la vapeur d’eau est un gaz à effet de serre situé dans l’atmosphère et un composant très important pour la formation des nuages. Si l’air est sec ou insaturé, il est peu probable que des nuages se forment car il y a un minimum de vapeur d’eau dans l’air. Si l’air est humide ou saturé, la vapeur d’eau se condensera pour former des nuages. Lorsque ces molécules de gaz se condensent en gouttes liquides, la chaleur latente est libérée dans l’atmosphère qui réchauffe l’air entourant la molécule., Cela contribue à ajouter de l’instabilité dans l’atmosphère et cet air chaud entourant la molécule voudra augmenter. L’air chaud est moins dense que l’air froid parce que les molécules dans l’air chaud déplacer beaucoup plus rapidement et s’éloignent.
chaleur latente dans les orages et les ouragans
Figure B. chaleur latente dans un orage (Image reproduite avec l’aimable autorisation de L’Université de L’Illinois)
la chaleur latente joue un rôle très important dans les orages et les ouragans., Les nuages se forment lorsque l’air chaud monte et que la vapeur d’eau qu’il contient se condense en particules appelées noyaux de condensation des nuages. À ce moment-là, l’air devient saturé. Lorsque cet air commence à monter, la vapeur d’eau est en phase gazeuse. Lorsque la vapeur d’eau se condense pour former des nuages, elle libère de la chaleur latente dans l’atmosphère. La chaleur latente réchauffe alors l’air environnant autour de la nouvelle gouttelette nuageuse provoquant une instabilité. L’air chaud autour de la gouttelette de nuage voudra maintenant s’élever et se condenser., Cela augmente la hauteur des nuages et selon l’instabilité de l’atmosphère, des orages pourraient se former à partir de ces nuages en croissance. Les orages libèrent d’énormes quantités de chaleur latente, ce qui ajoute à l’instabilité de l’atmosphère, provoquant des orages violents. Dans les ouragans, la chaleur latente est libérée dans les nuages de l’ouragan, réchauffant l’air à l’intérieur des nuages. Les ouragans se nourrissent de ce dégagement de chaleur latente car il provoque une instabilité dans le nuage et cet air chaud voudra monter. La tempête va alors s’intensifier, ou gagner en force.,
la Chaleur Sensible
la chaleur Sensible est l’énergie nécessaire pour modifier la température d’une substance sans changement de phase. Le changement de température peut provenir de l’absorption de la lumière du soleil par le sol ou l’air lui-même. Ou il peut provenir du contact avec l’air plus chaud causé par la libération de chaleur latente (par conduction directe). L’énergie se déplace à travers l’atmosphère en utilisant à la fois la chaleur latente et sensible agissant sur l’atmosphère pour entraîner le mouvement des molécules d’air qui créent le vent et les mouvements verticaux.
comment cela se rapporte-t-il à l’agriculture?,
Figure C. orage sur un champ de soja et de maïs (Image reproduite avec l’aimable autorisation de agfax.com)
Une journée avec beaucoup de vapeur d’eau dans l’air (humidité élevée) le potentiel de dégagement de chaleur latente rend plus probable le développement d’averses convectives et d’orages. Cela fait partie de la raison pour laquelle les orages peuvent apparaître autour du Sud-Est lors des journées d’été chaudes et humides, même lorsqu’il n’y a pas de fronts dans la région., La pluie qui tombe de ces tempêtes frappe le sol chaud et s’évapore, ce qui enlève beaucoup d’énergie du sol et le refroidit. Si vous allez appliquer un herbicide ou pesticide qui doit s’asseoir sur les feuilles de vos plantes pendant un certain temps au travail, alors vous pouvez avoir des problèmes, les jours lorsque le taux d’humidité est plus susceptible de conduire à l’élaboration de douches. D’autre part, l’effet rafraîchissant de la pluie peut être rafraîchissant par une chaude après-midi d’été.
L’évaporation de la sueur chez les humains et les animaux entraîne également un refroidissement de la surface de la peau lors des journées chaudes., L’évaporation est plus efficace lorsqu’il y a du vent pour éloigner l’humidité de la peau. Cependant, dans des conditions très chaudes, le corps peut s’arrêter et cesser de produire de la sueur. Cela est particulièrement vrai lorsque vous êtes dans des zones exposées au soleil, ce qui augmentera votre température en raison de la chaleur sensible libérée par l’absorption du rayonnement solaire sur votre peau. Dans ce cas, la température du corps peut augmenter très rapidement et provoquer un coup de chaleur, ce qui peut entraîner la mort., C’est pourquoi vous devez rester hydraté et faire de fréquentes pauses à l’ombre tout en travaillant à l’extérieur les jours les plus chauds et consulter immédiatement un médecin si vous arrêtez de transpirer par temps chaud.