Pourquoi une masse d'air peut s'élever?

Pour les enfants et les parents	Pour Lorie

Nous connaissons tous ce qu’est la poussée d’Archimède, cette pression de sens inverse qui repoussent les corps plongés dans un liquide.
Ce que l’on sait moins c’est que cette poussée d’Archimède se retrouve également dans la physique des gaz, car ce sont aussi des fluides. Dans ce cas, la loi d’Archimède se formule ainsi :
« Tout corps plongé dans un gaz subit une poussée verticale égale au poids du volume de gaz déplacé. Si le corps à une densité moindre que celle du gaz déplacé, il flotte.»

Lorsque les rayons du soleil chauffent la terre, une partie de la vapeur d’eau se dilate. Elle occupe donc un volume plus grand et sa densité tend à diminuer. Comparativement, les vapeurs des couches supérieures deviennent plus denses, elles exercent alors, sur les couches inférieures, une pression qui entraîne l’élévation de ces masses d’air moins denses.

Plus on monte en altitude et plus la température et la pression decroissent. Ceci va entraîner une contraction de cette vapeur d’eau jusqu'à atteindre un équilibre. La masse d’air va s’arrêter de s’élever et flotter. Lorsque les conditions atmosphériques (fines particules de poussières) et les volumes de vapeurs seront réunies, il se formera un nuage.

Les montgolfières fonctionnent sur ce même principe : le ballon est gonflé par de l’air chaud à l’aide d’un brûleur. Au bout d’un certain volume d’air chauffé, la pression d’Archimède est suffisamment forte pour arracher le ballon à la gravité terrestre. La montgolfière s’élève alors dans les airs jusqu’à ce que son poids et la poussée d’Archimède s’équilibrent. Le ballon devient alors stationnaire et vole au grée du vent. Cependant l’air ayant tendance à se refroidir, le poids de la montgolfière devient prépondérant, et elle amorce lentement sa descente. Afin de pouvoir réaliser des vols conséquents, le pilote doit de temps en temps réactiver le brûleur pour réinjecter de l’air chaud à l’intérieur du ballon.

Votre commentaire nous intéresse!
Lire les commentaires
Liens intéressants (non commerciaux)