Capacité calorifique et chaleur latente de la neige

[invite604a223a]

Bonsoir,

Je suis un élève de premier S et je fais mon TPE sur les igloos... Je suis en ce moment en train d'étudier les propriétés isolantes de la neige, et en faisant des recherches, je suis tombé sur plusieurs informations affirmant que deux des propriétés isolantes de la neiges étaient la capacité calorifique (ou thermique) de la neige, qui est de 0.05W/m/°C et la chaleur latente des passages de l'eau d'un état à l'autre.

Ma question est: En quoi la capacité thermique et la chaleur latente peuvent avoir un lien avec l'isolation thermique de la neige ?

Merci d'avance !!!

Bonne soirée
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[invite604a223a]

Désolé du double-post, mais j'aurais une autre question:

- Disons que la capacité thermique de la neige est de 2.1J/g/°C. Cela signifie qu'un gramme de neige dégage 2.1J d'énergie pour élever sa température d'1 degré? Ou l'énergie est absorbée par la neige?

Merci encore

[LPFR]

Bonjour.
La qualité d'isolant de la neige vient surtout de l'air qu'elle contient. Comme pour les mousses plastiques.
La capacité calorifique et la chaleur de fusion jouent indirectement en ralentissant la fusion pour des températures supérieures à 0°C. Même si la température externe est supérieure à 0°, la température de la couche externe reste à 0°C (car c'est la fusion qui "encaisse" la chaleur).
Et aussi bien pour la neige que pour toute autre chose, la capacité thermique spécifique est la chaleur qu'il faut fournir à la chose pour la faire fondre.
Au revoir.

[invite604a223a]

Bonjour, tout d'abord merci pour ta réponse.
Cependant je t'avoue ne rien y comprendre...
- Peux-tu m'expliquer concrètement le rôle de la capacité calorifique et de la chaleur latente dans les propriétés isolantes de la neige ? Je sais que tu viens à peine de le faire, mais une autre explication ne serait pas de refus...
- Donc l'énergie est absorbée par la neige ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[LPFR]

Re.
Restons pour l'instant à des températures bien en dessous de 0°. La neige se comporte comme un isolant, surtout parce que l'air quelle contient est un très mauvais conducteur.
Si la température augmente ou diminue, cette variation commence à faire de l'effet il faut que la température de la neige change du côté où ça a changé, et la capacité calorifique "s'oppose à ces changements" à court terme.

Maintenant, si la température augmente au dessus de 0°, la couche externe de la neige restera à 0° et commencera à fondre. Aussi longtemps que la neige sera la, elle absorbera de la chaleur et la température restera à 0° même si l'épaisseur de la couche de neige diminue. Ce qui fait que, malgré tout la capacité isolante diminue. C'est là où la chaleur de fusion de la glace prend son importance.
A+

[invite604a223a]

Si j'ai bien compris (ce qui n'est absolument pas le cas), en prenant le cas d'un igloo constituée de neige (en sachant qu'avec les transferts thermiques à l'intérieur de l'igloo, l'eau est rencontré sous ses trois états):

- Si la température météorologique augmente, il faut que la température de la neige augmente avec.
Mais la capacité calorifique s'oppose à ça, donc la température de la neige reste la même.
C'est ça ?

- Comment la couche externe de la neige peut-elle fondre alors qu'elle est à 0°C ?
Donc le rôle de la capacité calorifique est : la neige absorbe de la chaleur mais reste à 0°C tout en fondant ?

- "C'est là où la chaleur de fusion de la glace prend son importance." Pourquoi ?

Merci de répondre point par point à mes questions

A+

[LPFR]

Re.
- Si la température météorologique augmente, il faut que la température de la neige augmente avec.
Mais la capacité calorifique s'oppose à ça, donc la température de la neige reste la même.
C'est ça ?
Non. Elle ne reste pas la même. Elle ralentit la variation de température de la neige.

- Comment la couche externe de la neige peut-elle fondre alors qu'elle est à 0°C ? Quand vous apportez de la chaleur à la glace, elle reste à 0° et elle fond. La chaleur transforme la glace à 0° en eau à 0°.

Donc le rôle de la capacité calorifique est : la neige absorbe de la chaleur mais reste à 0°C tout en fondant ?
Oui.

- "C'est là où la chaleur de fusion de la glace prend son importance." Pourquoi ? Si la chaleur de fusion est grande elle absorbera plus de chaleur pour fondre et tiendra plus longtemps solide.
A+

[invite604a223a]

Je te remercie de toutes tes réponses

En conclusion:
La capacité calorifique de la neige (2.1J/g/°C) est indirectement une de ses propriétés isolantes car:
- Si la température météorologique augmente, l'augmentation de la température de la neige sera ralentie.
- Un gramme de neige absorbe 2.1J de chaleur par augmentation d'un degré: En quoi ceci est une propriété isolante ?
- La neige absorbe de la chaleur mais reste à 0°C tout en fondant : comment expliquer ça en simplifiant les choses ?

La chaleur latente de la neige est indirectement une de ses propriétés isolantes car:
- Dans le cas d'une absorption de chaleur (fusion, évaporation, sublimation) : Il lui faut une quantité x de chaleur pour changer d'état, ce qui empêche à la neige de fondre (par ex) à tout va ?
- Dans le cas d'un dégagement de chaleur (condensation liquide, solidification, condensation solide) : Il faut qu'elle dégage une quantité x de chaleur pour changer d'état, ce qui dans le cas d'un igloo, augmentera la température intérieur de l'igloo --> propriété isolante ?

Merci beaucoup!