Les geysers

[hasper]

Bonjour,

je réalise un TPE sur les geysers et j'aimerais connaitre précisement leur fonctionnement interne de façon à réaliser une maquette.

merci d'avance

[Invité JoeldeParis]

Je m'y colle.

L'hypothèse communément admise repose sur l'existence d'un siphon souterrain donc transportez le siphon de votre lavabo en Islande, aux US au parc Yosemite ou à l'Île du Sud en Nouvelle Zélande.

Le robinet fuit un peu, le siphon se remplit et bientôt l'eau s'écoule dans la colonne de descente. Il s'avère qu'en bas il fait très chaud et que l'eau s'y vaporise. La pression de la vapeur augmente et devient suffisante pour repousser l'eau du siphon qui jaillit du fond du lavabo. La bulle de vapeur évacuée, l'eau retombe dans le siphon et le processus recommence.

Si pas clair, postez.

Salut et minéralogie.

JB

[Invité JoeldeParis]

Je voulais répondre rapidement et du coup une moitié du message est restée dans mon PC... La voici.

Il existe un second processus qui rappelle celui des éruptions volcaniques.

Si la colonne d'eau, sub-verticale cette fois, est asssez haute, l'eau, même à 300 degrés, ne peut bouillir en raison de la surpression. On peut imaginer que l'eau du haut de la colonne est relativement froide et qu'elle s'échauffe par convection ou conduction puis se mette à bouillir et s'évacue à l'état de vapeur. Du coup la hauteur de la colonne se réduit en proportion et une couche d'eau surchauffée peut maintenant se vaporiser : l'effet est cumulatif, explosif, et le geyser s'élance. En fin d'éruption, la colonne se remplit rapidement à partir de l'aquifère et des retombées : le cycle peut redémarrer.

JB

[SVE Genève]

Pour répondre un peu plus en détail à votre question concernant le fonctionnement d'un geyser, voici quelques explications physiques du phénomène :

Il faut savoir que le fonctionnement d'un geyser est avant tout un problème physique: C'est-à-dire comment un important volume d’eau bouillante peut être projeté vers le haut et en quelques minutes voire quelques secondes ? L’explication de ce phénomène se trouve dans les paramètres qui permettent à l'eau de passer de l'état liquide à l'état de vapeur.

Au fond de chaque geyser se trouve une cavité remplie d'eau très chaude et de gaz. Cette chambre est reliée à la surface par un conduit dont la paroi peut avoir été lissée et renforcée par les sels minéraux provenant de l'eau du geyser. Plus le conduit est haut et plus la pression régnant dans la chambre est élevée.

La durée et l'intensité des éruptions sont fonction de plusieurs facteurs : la température atteinte par l'eau, de son volume et de sa pression à la base du conduit ainsi que de la quantité de gaz dissous. Pour bien comprendre le fonctionnement d'un geyser, il faut rappeler que les différents états de l'eau dépendent du couple pression-température. A la pression atmosphérique normale, la vaporisation (passage du liquide au gaz) de l'eau se fait à 100°C; mais pour une pression supérieure la température d'ébullition sera plus élevée (principe de la cocotte minute). D'autre part, la pression de l'eau ne dépend pas de son volume mais est proportionnelle à sa hauteur.

Dans la première phase d'activité la chambre et le conduit sont envahis d'eau souterraine et par une partie de l'eau provenant de la précédente éruption. Ensuite cete eau est progressivement chauffée par le flux thermique d'origine magmatique. Comme la pression est grande dans la chambre, la température y dépasse les 100°C sans ébullition; alors que le sommet du conduit est plus froid. Le moment de l'éruption survient lorsque l'eau souterraine qui occupe la partie inférieure du conduit atteint sa température d'ébullition, se dilate en se vaporisant et chasse l'eau du conduit formant une "bulle" caractéristique du début de l'éruption. Puis la pression chute alors brusquement dans la chambre et l'eau qui s'y trouve rentre instantanément en ébullition et se vaporise sous l'effet de cette dépression; une partie est violemment expulsée par le conduit . L'eau peut alors de nouveau envahir la chambre et le processus recommence.

Durant la phase de remplissage, l'eau, soumise à une pression supérieure à la pression atmosphérique (101,3 kPa), monte en température et dépasse 100°C sans bouillir. La température de l'eau atteint alors la courbe de vaporisation à la base du conduit provoquant son expulsion. Puis, la brusque dépression engendrée par l'évacuation de l'eau du conduit vaporise l'eau de la chambre.

[ingénue]

Euh! Je crois que c'est plutôt le Yellowstone, pas le Yosémite...

Petit commentaire d'une ingénue en géologie mais qui a la chance de voyager un peu...

Cordialement.

Marie

[pegasus]

Bonsoir,

Figure-toi que depuis l'année dernière je réalise sur mes deux année de série S un TPE Européen (pour obtenir une mension EUROPEENNE sur mon BAC, donc tout est à réaliser en anglais...) en relation avec l'Islande. Mon sujet est (brièvement) : Relation entres geysers, solfatares, sources d'eau chaudes etc... et tectonique des plaques. Je reviens depuis tout juste une semaine et demi d'un voyage de deux semaines dans ce fabuleux pays qu'est l'Islande, j'ai donc pu voir de mes propres yeux ces phénomènes époustouflants (Geysir avec le geyser Strökkur, les solfatares de Krysuvik, le Blue Lagoon, une grand nombre de centrales géothermiques, la ville la plus géothermique du monde : Hveragerdi et bien d'autres lieux incroyables...). Tu peus d'ailleurs voir que mon avatar est la bulle formée au début de l'éruption d'un geyser, j'ai pris cette photo à Geysir, c'est le Stökkur... J'encourage quiconques à s'engager dans une telle aventure !!!

Pour t'aider, il ya une page consacrée aux geysers sur mon site : http://cyrille85.monsite.wanadoo.fr/

Tu peux me poser n'imorte quelle question je suis devenu INCOLLABLE sur le sujet !!!

Voilà