Observations : que voit-on ? Le déplacement de l'air est causé par le fait que l'air chaud a tendance à monter et l'air froid a tendance à descendre. L'air chaud monte parce qu'il a une densité plus faible que celle de l'air froid.
Il est reconnu que la chaleur monte car la densité de l'air chaud est plus faible que celle de l'air froid à cause de l'agitation des atomes et de l'espace entre eux.
L'air chaud a un poids spécifique (densité) plus faible que l'air froid, ce qui signifie que l'air chaud est moins lourd que l'air froid. En comparaison avec l'air froid, l'air chaud aura donc tendance à monter tandis que l'air froid aura tendance à descendre.
La masse d'air froid, en mouvement, se glisse sous la masse d'air chaud au repos et la soulève, ce qui devient un front froid; La masse d'air chaud, en mouvement vers l'air froid, s'élève au dessus de ce dernier et alors, c'est un front chaud.
En s'éloignant de l'équateur, la force de Coriolis augmente ce qui dévie les parcelles vers l'Est (du point de vue d'un observateur terrestre). En se déplaçant vers les Pôles, l'air se refroidit par échange avec l'environnement ce qui éventuellement le rend négativement instable et il commence à descendre (3).
L'air est un gaz qui possède aussi une densité. L'air chaud est moins dense que l'air froid car il contient moins de molécules d'air pour un volume égal (les molécules sont plus distancées les unes des autres à cause de leur agitation plus élevée). L'air chaud étant moins dense, il monte en altitude.
Il est important de savoir que la chaleur ne se déplace pas par hasard : le froid attire le chaud. Ce mouvement et les transferts engendrés se calculent selon la loi de refroidissement de Newton (source wikipédia).
Des ventilateurs peuvent être utilisés avec la climatisation pour répartir plus uniformément l'air frais. Lorsque l'air chaud monte, l'air froid descend. Positionner un ventilateur pour souffler l'air frais vers le haut aide à maintenir une température confortable dans la maison.
En réalité, de l'air qui est chauffé se dilate, donc occupe plus de place, et si cela n'est pas possible parce que le récipient est fermé, il va appuyer plus fortement sur les parois du récipient, donc exercer une pression plus grande que celle de l'air extérieur!
Les entrées d'air sont disposées au-dessus des fenêtres d'une pièce de vie (salon, chambre…), et les bouches d'extraction dans les pièces contenant un point d'eau où l'humidité peut s'accumuler (salle de bain, WC, buanderie…). Les bouches aspirent l'humidité et les odeurs qui sont alors rejetées vers l'extérieur.
Lorsque l'air chaud s'élève, il se dilate en altitude en raison de la diminution de la pression. La dilatation de l'air nécessite de l'énergie, et cette énergie est puisée dans la chaleur transportée. Cela signifie qu'en se dilatant avec l'altitude, l'air ascendant devient de plus en plus froid.
L'atmosphère est à l'origine de l'effet de serre
L'absorption d'énergie lumineuse par l'atmosphère et le sol produit un échauffement se traduisant par l'émission de rayonnement infrarouge. Si ce rayonnement infrarouge était entièrement émis dans l'espace, la température au sol serait d'environ ‑18°C.
Les variations de pression
De plus, à la surface du sol, l'air se déplace d'une zone de haute pression (air froid) vers une zone de basse pression (air chaud) afin de remplir le vide crée par le mouvement de l'air chaud qui monte en altitude.
Pour que l'on se sente à l'aise à l'intérieur du bâtiment même par un froid glacial à l'extérieur, une pompe à chaleur qui transforme le froid du milieu ambiant en chaleur utile est indispensable. Une pompe à chaleur fonctionne à l'inverse d'un frigo.
Sans réellement refroidir une pièce, les ventilateurs de plafond ou de table peuvent redistribuer l'air de manière à créer une impression de fraîcheur. Vous devez ressentir le courant d'air lorsque vous êtes sous le ventilateur. Un ventilateur de fenêtre facilitera l'entrée de l'air frais pendant la nuit.
Utilisez des ventilateurs.
Les ventilateurs sont un moyen économique et efficace de faire baisser la température d'une pièce. Placez-les stratégiquement pour créer une circulation d'air. Optez pour des brasseurs d'air ou des ventilateurs oscillants pour brasser l'air dans toute la pièce.
La raison est physique : un corps chaud a ses particules qui se déplacent très vite et qui s'entrechoquent, beaucoup plus qu'un air froid.
La température ressentie chute de plusieurs degrés en présence de vent. Mais en présence de vent, l'air se déplace rapidement de sorte que l'air réchauffé par la peau est sans cesse remplacé par de l'air froid. La peau cède ainsi un maximum de chaleur en permanence, la différence de température demeurant importante.
L'air plus froid en hiver absorbe donc moins d'eau que l'air chaud de l'été. De plus, l'air extérieur sec de l'hiver est chauffé dans les pièces où il fait chaud, ce qui le rend encore plus sec.
Contrairement à ce que l'on pourrait parfois penser, un ventilateur ne refroidit pas l'air ambiant: il crée seulement un courant d'air. Et comme son moteur consomme de l'électricité, il dégage même un peu de chaleur dans la pièce – voilà pourquoi on a intérêt à l'éteindre dès que sa brise ne profite plus à personne.
Cela dit, la seule façon de faire "descendre" de l'air chaud c'est la ventilation forcée ou le radiateur électrique local.
Lorsque deux objets ont des températures différentes, la chaleur est transférée. L'objet le plus froid devient plus chaud jusqu'à ce que les deux objets aient la même température. L'énergie thermique circule toujours de l'objet le plus chaud vers l'objet le plus froid.
Investir dans une climatisation pour évacuer l'air chaud
C'est une des meilleures solutions pour rafraîchir une pièce trop chaude. Un ventilateur ou une climatisation naturelle va soit brasser de l'air, soit faire baisser juste de quelques degrés la température.
En réalité, l'azote liquide est si froid qu'il gèle l'humidité de l'air et forme des micro-cristaux de glace. Ce que vous voyez ce sont donc des micro-cristaux de glace en suspension dans l'air : autrement dit, un sorte de nuage. Enfin, l'azote liquide n'est pas le seul produit utilisé pour produire du froid.