Les courants d'air chauds

[Climouce]

Bonjour,
Je réalise un TPE portant sur "le biomimétisme" dans le cadre du lycée. Je me suis très vite intéressée aux termites et leurs très pratiques termitières. En effet, celles-ci, grâce à de petits conduits dans le sol et une haute cheminée centrale, parviennent à réguler une température. En extérieure la température avoisine 40°le jour, et 0° la nuit. Mais avec cet architecture, ils peuvent maintenir une température de 27° environ.
(Explication brève, si vous voulez plus de détails, dites le je vous en donnerez)

J'ai trouvé une expérience qui résumé plutôt bien les courants d'air chauds. Voici comment elle se déroule : https://www.youtube.com/watchv=RtvXPnFecVI (Elle consiste à placer dans une bouteille de l'eau chaude et dans l'autre de l'eau froide. et d'observer les mouvements des fluides.) On constate alors que l'eau chaude est moins dense que l'eau froide, et c'est donc pour ça qu'elle est en bas des deux bouteilles.
Mais voilà ma question :
Je sais que la densité de l'eau n'est pas égale à l'air, mais comment prouver que l'air froid et l'air chaud a les mêmes mouvements que l'eau froide et l'eau chaude?

Désolé encore ci ce n'est pas clair
merci d'avance de votre réponse

[darrigan]

Bonsoir,

(Désolé, je n'ai pas réussi à ouvrir le lien Youtube.)

Il y a plein d'occasion d'observer les mouvements d'airs chauds ou froids, par exemple :
- L'ascension d'une Mongolfière, dans laquelle l'air est chauffé par un brûleur à gaz, et sa densité devient plus faible que l'air ambiant, ce qui explique la poussée (ou force) vers le haut qui la fait décoller (principe d'Archimède).
- La circulation de l'air dans une maison à étage, lorsqu'on fait du feu dans la cheminée au rez-de-chaussée : l'air chaud monte au plafond et s'engouffre dans la cage d'escalier, et réchauffe l'étage, alors qu'en même temps l'air froid du haut descend par la cage d'escalier. On peut ressentir ces flux de chaleurs très facilement.
- Dans un incendie de maison, les fumées, très chaudes, montent au plafond, et l'air froid reste en bas. C'est pour cette raison que pour sortir d'une maison incendiée, il vaut mieux marcher à 4 pattes pour ne pas s'intoxiquer.
- Quand tu allumes un briquet, tu sens bien que l'air chaud monte en plaçant la main au dessus ; il ne descend pas. Inversement, avec une cuillère contenant des glaçons très froids, l'air froid "tombe".

On pourrait montrer la circulation de l'air chaud et de l'air froid si on pouvait utiliser une vapeur colorée diffusée dans l'air chaud. Mais ce n'est pas simple, alors c'est bien plus démonstratif en utilisant de l'eau et du colorant alimentaire.

Tous ces mouvements de convection sont donc dus à la dilatation du fluide (gaz ou liquide) quand la chaleur augmente, c'est-à-dire à la diminution de la densité, et au principe d'Archimède.

Est-ce que c'est clair ?

Voir aussi : https://fr.wikipedia.org/wiki/Convection