Gradient et flux géothermiques- Première- SVT
- Fiche de cours
- Quiz et exercices
- Vidéos et podcasts
- Définir le flux géothermique.
- Caractériser le gradient géothermique dans les profondeurs de la Terre.
- La Terre produit de la chaleur du fait de la désintégration des éléments radioactifs qui composent ses enveloppes.
- Cette énergie se dissipe en surface et est à l'origine du flux géothermique qui est mesurable.
- Ce flux ne sera pas uniforme à la surface du
globe :
- il est très élevé à l'aplomb des dorsales océaniques ;
- il faible au niveau des fosses et des zones de subduction ;
- plus le Moho est proche de la surface, plus le flux sera important.
- On enregistre une augmentation de la température au sein de la Terre en fonction de la profondeur. Cette augmentation est appelée gradient géothermique. La courbe représentative de cette température en fonction de la température est appelée le géotherme.
- L'origine principale du flux géothermique provient de la désintégration des substances radioactives contenues dans les roches.
Il est établi entre l'intérieur chaud
(≥ 3500 °C) et l'extérieur plus froid
(≈ 15 °C).
La quantité de chaleur dissipée par la
planète est en moyenne de 3.1013
W.
Le flux géothermique varie selon le contexte
géodynamique.
Il sera très élevé à
l'aplomb des dorsales océaniques : la croute
océanique étant de faible
épaisseur, le manteau chaud est proche de la
surface.
A contrario, il sera faible au niveau des
fosses et des zones de subduction : l'emplacement
du flux faible est associé au plongement de la
lithosphère âgée devenue dense sans
le manteau.
On peut également trouver un flux
géothermique élevé sur les
continents, comme en Alsace. Cette région se
trouve dans un fossé d'effondrement qui
présente une croûte continentale
amincie, rapprochant ainsi le manteau de la
surface.
Elle permet d'estimer la température à
une profondeur donnée. Le
géotherme n'est pas uniforme au sein des
différentes enveloppes du globe.
Au niveau de la croûte, le gradient
géothermique est de 30 °C.km-1
(soit 3 °C par 100 m dans la partie superficielle
de la croute terrestre).
Ces substances sont l'uranium 238U,
235U, le potassium 40K et le
thorium 232Th (Tableau 1).
On remarque que c'est la désintégration
de l'Uranium qui produit le plus de chaleur.
| Éléments radioactifs majeurs | Concentration dans les enveloppes constitutives du globe (ppm) |
Production de chaleur par unité de
masse (W.kg-1) |
|||
| Croûte continentale | Croûte océanique | Manteau | Noyau | ||
|
Uranium (235U et 238U) |
1,6 | 0,9 | 0,015 | 10-5 | 162.10-6 |
| Thorium (232Th) | 5,8 | 2,7 | 0,08 | 10-4 | 6,6.10-6 |
| Potassium (40K) | 25 000 | 4 000 | 200 | 1 | 4,8.10-9 |
Tableau 1 : Énergie d'origine radioactive, concentration en éléments radioactifs de chaque enveloppe terrestre. (1 ppm = 10-6 kg par kg de roche).
L'énergie totale produite par désintégration d'éléments radioactifs est de 22,6.1012 W (Tableau 2).
| Croûte continentale | Croûte océanique | Manteau | Noyau | Total | |
| Masse (en kg) | 1,38.1022 | 0,69.1022 | 398.1022 | 197.1022 | |
| % de la masse totale | 0,23 | 0,11 | 66,6 | 32,9 | |
| Énergie produite par la désintégration d'éléments radioactifs (en TW = 1012 W) | 5,76 | 1,26 | 15,59 | 0,014 | 22,6 |
| % de l'énergie totale | 25,46 | 5,57 | 68,92 | 0,06 |
Tableau 2 : Énergie produite par les différentes enveloppes de la Terre.
Le flux thermique moyen de la planète est de
3.1013 W, pour une superficie de la Terre de
510.106 km2, ce qui donne un flux
moyen de 60 mW.m-2.
Le flux thermique est variable : le flux moyen des
continents est de 55,7 mW.m-2, celui des
océans de 67 mW.m-2.
Il existe d'autres sources d’énergie interne
:
• la chaleur initiale : c'est le
refroidissement des matériaux terrestres profonds
qui libèrent ainsi l’énergie
accumulée pendant l’accrétion du
globe produisant 1,23.1013 W.
• la chaleur de différenciation :
c'est l'énergie libérée par le
changement d’état des matériaux
terrestres profonds, au niveau du noyau, les
mécanismes de cristallisation du noyau externe
liquide en solide produisant 0,47.1013 W.
Évalue ce cours !
Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon
La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.
Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer
Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !
Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.
Des quiz pour une évaluation en direct
Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.
myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.
Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment
Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.
Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !
Des podcasts pour les révisions
La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.
Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.
Des vidéos de cours pour comprendre en image
Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !
Fiches de cours les plus recherchées
Fermer
Accédez gratuitement à
