Leçon N° 1 : L’air qui nous entoure

                                         

 

 

                                             L’air qui nous entoure

           I - les couches atmosphériques terrestres :

                                                                                         

Structure verticale de l'atmosphère

- La Terre est entourée d’une enveloppe gazeuse, appelée : atmosphère terrestre.

- L'atmosphère terrestre a joué et joue toujours un rôle essentiel pour la protection de la vie sur Terre. 

- L’ atmosphère terrestre est faite de quatre couches principales :

        * La troposphère : de 0 Km à 15 Km

- C’est la couche inférieure de l’atmosphère et dans laquelle se passent les phénomènes météorologiques  (les précipitations, vent, nuages….)

- Se caractérise par une diminution progressive de sa température lorsqu’ on s’éloigne de la surface de la terre ( 15°C  ;  - 56°C ) 

          *La stratosphère : de 15 Km à 50Km

 - Son air est clair  et ne contient aucun nuage.- Se caractérise par une augmentation progressive de sa température avec l’augmentation de l’altitude ( - 56°C ; 0°C) à cause de la couche d’ozone qui se comporte comme  une ceinture protectrice contre le rayonnement ultra violet (UV) du soleil.

        * La mésosphère : de 50 Km à 85Km

 ــ Cette couche est caractérisée par sa basse   température , passe de  0°C  à  – 90°C

       * La thérmosphère : de 85 Km à 500Km

ــ La thérmosphère a une épaisseur de 400Km ; la température dans cette zone est très élevée et peut atteindre plus de 1000°C.

ــ Elle Joue un rôle important dans les communications sans fil .

          II – Le rôle de la couche d’ ozone :

ــ La couche d’ozone est constituée d’un gaz appelé ozone  O₃ ,qui  se trouve à une altitude d’environ  35 Km .

 ــ Le rôle du gaz d’ozone est d’absorber la plus grande partie du rayonnement solaire ultrat violet (UV) ce dernier est dangereux pour les organismes vivants ( cause le cancer de la peau ; détruit le sens de la vue …).

             III – mouvement d’air dans l’atmosphère

                                                            

ــ Quand la température d’une zone augmente alors son air s’échauffe et devient plus léger, puis se déplace vers le haut, en formant une zone de basse pression : Dépression «  D   ».

ــ Quand l’air se refroidit descend et par conséquent se forme une zone à haute pression : Anticyclone «  A   ».

 ــ La différence de pression entre deux zones provoque un mouvement horizontal d’air d’une zone de haute pression « A » vers une autre de basse pression « D » et ce mouvement d’air s’appelle le VENT.

          A retenir :

- Le vent est un mouvement horizontal d’air d’un milieu de haute pression vers un milieu de basse pression. 

       IV – Constituants de l’air

                  1 – Est ce que  l’air est un mélange ? 

ــ L’air pur est un mélange homogène de plusieurs gaz .

                    

                    2 – Composition de l’air 

                                         

                                             a - expérience

ــ De la laine de fer est introduite dans une éprouvette humidifiée retournée sur une cuve à eau .

                                              b - observation

ــ Au bout de quelques jours :

    * Dans l’expérience 1 , le niveau de l’eau a monté et occupe un volume h. De plus , le

 morceau de laine de fer est partiellement rouillé .

    * Dans l’expérience 2, le niveau de l’eau a monté et occupe la totalité de l’éprouvette. De plus le morceau de laine de fer est rouillé.

                                       c - interpretation

 ــ Dans l'expérience 1, l’eau n’a monté que de  h. Or , l’obtention de la rouille signifie que la laine de fer a réagi avec le dioxygène . Donc l’air ne contient qu’environ h/H (1/5 ) de dioxygène . Le gaz qui reste correspond au diazote ( 4/5).

 ــ Dans l’expérience 2 , tout le dioxygène réagit avec la laine de fer pour donner la rouille .

ــ  L’eau remplace le dioxygène disparu .

                                                  d - conclusion

ــ L’air pur est un mélange homogène de plusieurs gaz , il contient environ 21% de dioxygène, 78% de diazote et 1% d’autres gaz ( dioxyde de carbone , vapeur d’eau , et des gaz rares   «  argon » )

ــ Si on néglige le volume des constituants minoritaires de l’air , on peut considérer qu’un volume d’air contient 20% de dioxygène et 80% de diazote .