Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

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Description

TS-tp-p2A-10 Géothermie et propriétés thermiques de la Terre Objectif : le fonctionnement de la planète et une application (géothermie) - EXAO, tableur Observation : Températures au sol des 4 planètes telluriques et de la Lune (énergie solaire) Quelle est la température moyenne au sol sur la terre ? Comparer avec les données document suivants Geyser (100°C) Blue lagoon (baignade 45°C) Mine de charbon (40°C) Coulée basaltique (1200°C) Quels sont les problèmes scientifiques qui se posent ? 1 TS-tp-p2A-10 Géothermie et propriétés thermiques de la Terre Problème : quelle est l'origine de la chaleur du globe terrestre ? Comment est-elle répartie ? Comment peut-on l'utiliser ? Matériel : livre p. 222, 2 console SENS avec 8 thermomètres, 2 échantillons de roche taillé, plaque chauffante, support bois, 2 béchers, lampes, supports et pinces, pince en bois. Capacités et attitudes Activités expérimentales Compétences 1 - Le flux et le gradient géothermique Mettre en relation des données Exo 2, 3 et 4 p. 224 (voir cartes p. 3) Exploiter les données recueillies Comparer avec le flux mondial. lors d’une sortie locale. Définir le gradient géothermique et le flux géothermique. Exploiter des données extraites des atlas régionaux des 2 – Géothermie et contexte géodynamique (science fondamentale) ressources géothermales. Réaliser une manipulation - Conduction et convection.

Sujets

• Sciences de la vie et de la Terre
• SVT (homonymie)
• Terminal
• Cours
• SVT

Informations

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• Licence : En savoir +
  Paternité, pas d'utilisation commerciale, partage des conditions initiales à l'identique
• Langue: Français

Extrait

TS-tp-p2A-10

Observation :

Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

Objectif : le fonctionnement de la planète et une application (géothermie) - EXAO, tableur

Températures au sol des 4 planètes telluriques et de la Lune (énergie solaire)

Quelle est la température moyenne au sol sur la terre ?

Geyser (100°C) Blue lagoon (baignade 45°C)

Quels sont les problèmes scientifiques qui se posent ?

Mine de charbon (40°C)

Coulée basaltique (1200°C)

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Géothermie et propriétés thermiques de la Terre

Problème : quelle est l'origine de la chaleur du globe terrestre ? Comment est-elle répartie ? Comment peut-on l'utiliser ?

Matériel : livre p. 222, 2 console SENS avec 8 thermomètres, 2 échantillons de roche taillé, plaque chauffante, support bois, 2 béchers,
lampes, supports et pinces, pince en bois.

Capacités et attitudes Activités expérimentales Compétences
1 - Le flux et le gradient géothermique
Mettre en relation des données Exo 2, 3 et 4 p. 224 (voir cartes p. 3)
Comparer avec le flux mondial. Expllooitresr dl’calee loortine suei siells éecures enndo .
Définir le gradient géothermique et le flux géothermique. Exploiter des données extraites

2– atlas régionaux desGéothermie et contexte géodynamique (science fondamentale) des
Réaliser une manipulation - Conduction et convection. ressources géothermales.
d'après un protocole Réaliser les expériences p. 4. Explloeits ecr al’e rigemaitlltesa te elaetr réps detionarti i
Définir la conduction et la convection mondiale du flux thermi
que pour

- Répartition replacer les exploitations
Décrire le flux géothermique et les transferts thermiques : actuelles dans le cadre
Mettre en relation des données En surface : à partir des docs p. 3. rsitfrtiuncgt,u rdael :s umbadgumctaitoins moeu ddee
En profondeur : à partir du doc 2 p. 231 et exo 6 p. 239. points chauds.
Expliquer le principe de la tomographie sismique.
Réaliser des mesures de

-L’origine de la chaleur l’duonaidce d’vnoc ed à noitceetn iocts leopisit fxEOAe t un dis
Recenser des informations Exo 5 p. 226 et 4 p. 226.
traiter avec un tableur

- Tectonique informatique.
Extraire et organiser des Expliquer les mouvements de la tectonique des plaques à partir des
informations activités 2, 3 et 4 p. 226 à 231. mRodééalliissaetri oent eaxnpallooitgeiqr uuen ed e

3–uxia m serétaemeld tnéventuelployant noe nmeocvnceitothermie (sciencet iatpapolii qnueédel ) aég Eloxp
Mettre en relation des données Exo 1 p. 224, exo 1 p. 232.
Définir les géothermies basses et hautes énergies. Exdpel oviitsecr olseist éi mdiaffgéerreientse .d e

Raisonner avec rigueur Bilan tomographies sismiques.
Relier l’utilisation de la géothermie à la tectonique des plaques.
Rédaction d’un compte-rendu sur feuille double faisant apparaître la démarche expérimentale.

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Estimation du flux géothermique (en mW.m-2) (d’après Vasseur 1982, BRGM)

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La conduction
Comparer pour 2 échantillons, la conduction et le flux géothermique en cas de gradient géothermique identique.
Rappel : flux géothermique = conductivité x gradient géothermique.

1) Mettre chauffer la plaque chauffante (thermostat 6, pendant au moins 10 minutes).
2) Placer le bloc verticalement sur la plaque pendant 1 min (préparer un support bois sur la table où sera déposé ensuite le bloc chauffé).
3) Placer la roche sur son support.
4) Mettre les thermomètres en place (utiliser le matériel SENS, voir fiche méthode sur le site).
5) Relever les températures après 6 min dans les deux échantillons.
6) Compléter la fiche tableur, représenter par un graphique les températures mesurées en fonction de la distance, tracer les courbes de
tendance, afficher les équations des droites (2 décimales), voir fiche méthode sur le site.
7) Noter les coefficients directeurs des échantillons dans les cellules et le numéro de l'échantillon avec la meilleure conductivité.

Interpréter les différences, conclure en expliquant ce qu'est la conductivité.



La convection
Mettre en évidence le phénomène de convection.

1) Premier bécher
ÉRcempelirr lpea rb léec hdeers sd’uesaeut, eprenstgial rec2rtehrelersm ovamrièatrtieosn(sà dl’ea itdeemdpeésr aptiunrceepse)nednasnutr1fa0c em ientu teens .p rofondeur.
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2) Deuxième bécher
Réaliser le même montage, fixer le bécher sur le support et éclairer par le dessous.
Enregistrer les variations de température pendant 10 minutes.

Tracer les courbes sur un graphique (température en fonction du temps).
Interpréter les différences, conclure en expliquant ce qu'est la convection.

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