Pourquoi la mer tempère le climat

Exercice · niveau 2 · thermodynamique (MPSI), chapitre 5 — Premier principe et bilans d'énergie

Énoncé

L'eau a une capacité thermique massique élevée ( $c = 4.18 \times 1 0^{3}$ ) comparée au sol/sable ( $c \approx 800 J / kg / K$ ).

Pour une même énergie reçue par $kg$ , comparer l'élévation de température de l'eau et du sable.

En déduire pourquoi le bord de mer connaît des écarts de température jour/nuit plus faibles que le désert.

Pourquoi la mer « retient » la chaleur de l'été tard en automne ?

Corrigé

1. $Δ T = \frac{Q}{m c}$ : à $Q$ et $m$ égaux, $\frac{Δ T _{sable}}{Δ T _{eau}} = \frac{c _{eau}}{c _{sable}} \approx \frac{4180}{800} \approx 5$ : le sable chauffe (et refroidit) $\approx 5$ fois plus vite.

2. L'eau, à forte inertie thermique, varie peu : elle tempère les écarts jour/nuit du littoral, alors que le sable du désert brûle le jour et gèle la nuit.

3. Ayant emmagasiné beaucoup d'énergie l'été (grand $c$ ), la mer la restitue lentement : elle reste « chaude » bien après la fin de l'été.

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