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Figure 2 : Représentation schématique du noyau et de l'enveloppe ainsi que des quatre moyens physiques responsables de la thermolyse.
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Lorsque deux corps, de température différente sont en présence, il y a des échanges thermiques. L'énergie thermique se transmet suivants quatre processus différents mais ils sont presque toujours associés.
La conduction c'est le mécanisme par lequel la chaleur (ou autre énergie) se propage de proche en proche sans déplacement de matière (mécanisme identique à la conduction électrique). Elle est fonction du gradient de température. Elle se fait avec le milieu extérieur (sans brassement de celui-ci). Dans l'eau elle est 25 fois plus importante que dans l'air. les disparités de température au sein d'une masse d'eau sont moins importante qu'au sein d'une masse d'air. La conductibilité de l'eau : 0.6, de l'air : 0.025
Les pertes par conduction dépendent de la nature du solide, du liquide, des surfaces en contact. En plongée, le liquide immobilisé est constitué par la couche limite immobilisée par la combinaison. L'épaisseur de cette couche limite dépend de l'agitation du liquide, sa température est intermédiaire entre celle de la peau et celle du liquide ambiant.
Exemple de conduction : la barre métallique que l'on chauffe transmet la chaleur à l'autre bout.La convection c'est l'échange d'énergie par contact direct entre un corps et un fluide ambiant en mouvement. Le fluide chauffé est le siège de courants qui apparaissent spontanément (convection naturelle), ou sont engendrés par un moyen artificiel tel que pompe, ventilateur (convection forcée). L'importance des échanges dépend de la différence de température entre les deux corps, de la vitesse du fluide, du coefficient de convection (qui dépend de la nature du fluide). Plus la couche limite (couche superficielle d'isolation) est faible, plus il y a agitation, plus il y aura de transfert d'énergie.
C'est le même processus pour la chaleur animale mais à deux niveau ; il y a réchauffement des molécules gazeuses de l'air par le dégagement de chaleur d'un animal à sang chaud. Puisque rien ne se créer, il y a transfert d'énergie, l'animal perd des calories (par convection). Il y a également transfert d'énergie entre le noyau (zone centrale) et l'écorce (zone périphérique) par le sang. Ce un phénomène est très important souple et adaptable.
Ceci s'applique intégralement au plongeur dans le milieu aquatique, ou dans sa combinaison. La conductibilité de l'eau étant 25 fois plus grande que celle de l'air, c'est dans la même proportion que l'on perd des calories en contact avec l'eau en milieu aquatique.
En milieu hyperbare, non seulement il faut tenir compte des pertes par convection entre le corps du plongeur et l'eau, mais aussi tenir compte des pertes pour réchauffer le mélange gazeux respiré qui suite à sa détention a été refroidit. Avec l'augmentation de la pression, la densité du mélange respiré augmente et les pertes augmentent proportionnellement.
La radiation c'est l'émission ou la réception d'infrarouge (ondes électromagnétiques) par un sujet. Elle dépend de la température de la peau et celle du milieu ambiant, du pouvoir d'absorption du milieu. Ce phénomène est plus important chez l'enfant du fait de son rapport surface/volume élevé (2,7 fois celui d'un adulte) de ce fait, il aura plus de perte thermique dans l'eau qu'un adulte.
L'évaporation réalise une consommation (donc d'une perte) d'énergie par le passage d'un corps de l'état liquide à l'état gazeux. Ce processus est constant au niveau de l'appareil pulmonaire qui sature de vapeur d'eau l'air respiré. Ce phénomène représente environ 10ml (d'eau)/Kg (poids de l'individu) /jour.
Pour faire évaporer une goutte d'eau, il faut une certaine quantité d'énergie. C'est la peau qui cède cette énergie et qui par voie de conséquence abaisse sa température. C'est un mécanisme de lutte contre l'augmentation de la température centrale quand il fait chaud : on transpire et la sueur s'évapore à la surface de la peau. En plongée, on transpire aussi mais il ne peut pas y avoir refroidissement par évaporation puisque le plongeur est dans l'eau.
Dans le milieu aérien l'évaporation se fait au travers de la ventilation. En plongée, l'évaporation sert à saturer en vapeur d'eau le mélange respiré qui est sec. La quantité d'énergie perdue dépend de l'humidité du gaz inspiré et de la ventilation pulmonaire. Cependant, l'évaporation est limitée par la densité des gaz respirés qui augmentent avec la pression et la vitesse des mouvements qui baisse en proportion.
L'évaporation se ressent se fait est également superficielle. Si vous versez un peu d'alcool ou d'éther sur la peau, ces liquides très volatiles se vaporiseront rapidement en laissant une impression de froid. C'est le même phénomène avec de l'eau (lorsque l'on est mouillé ou en plongée) seulement il n'est pas ressenti car il est sur une échelle de temps plus longue.
Toute personne revêtue d'un vêtement mouillé va perdre des calories en "évaporant" l'eau contenue dans ce vêtement. Exemple du plongeur qui garde sa combinaison après la plongée. Cette perte calorique ne se ressentira qu'a long terme dans des conditions difficiles. Il faut mieux immédiatement se changer pour des vêtements secs qui assureront plus rapidement une protection par une zone isotherme.
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Figure 2 : Représentation schématique du noyau et de l'enveloppe ainsi que des quatre moyens physiques responsables de la thermolyse.
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