Le CO2 est plus lourd que l'air !

Vu sur un site controversé relatif au changement climatique :

"D'autre part, le CO2 est une fois et demi plus lourd que l'air. Ainsi la majorité du CO2 émis par diverses causes, reste (heureusement !) à la surface de la terre pour y entretenir la vie en permettant la croissance des végétaux et des planctons !"

Le site : http://www.pensee-unique.fr/ondit.html

Que pensez vous de cette assertion : le CO2 étant plus lourd que O2 et N2, il va se retrouver "en bas" ?

J'en pense que les climate skeptics me courent sur le haricot.

Au pif >> http://forums.futura-sciences.com/physique...athmophere.html

J'ai sans doute oublié de mettre dans le topic une précision :

PS : L'objet du forum science est d'échanger sur des données scientifiques, de s'expliquer sur des choses qui ne sont pas si simples intuitivement (pourquoi les nuages ne tombents pas, pourquoi un gaz existe dans un champ gravitationnel ? il ne devrait exister que des liquides; si la température correspond à une énergie cinétique, la pression correspond elle à une quantité de mouvement ? etc.)

Si la question était de savoir si c'est sceptique ou pas, j'aurais posté dans environnement et LooSHA aurait pu clore ce topic sans intérêt d'une conclusion pertinente et définitive.

Reprenons : soit l'équation des gaz parfaits : PV = nRT....... :smile2:

Ah, au fait, merci pour le lien sur les post futura qui sont clairs et bien rédigés. L'un dit non (le plus détaillé), le suivant (tout aussi clair) dit oui (gradient non négligeable). C'est sur qu'on est bien avancé : quelle question idiote ! cette histoire de CO2, la réponse est évidement : ptete ben que oui, ptete ben que non. Merci LooSHA!

J'y vois surtout du spam pour un site bidon.

Si a chaque fois on doit sortir tout les arguments des sceptiques, on va ouvrir des centaines de sujets sur un même thème : le réchauffement climatique. Quand à me faire passer pour un normand, OLOL :smile2:

Ben je sais pas, mais cette histoire de CO2, j'en ai discuté avec quelques copains, des ingénieurs, des universitaires (doctorat de physique), etc... et comme il n'y avait pas un seul météo dans la bande ni de thermodynamicien, on a un peu ramé et on était plus très sur (je veux dire de vive voix au cours d'une conversation, pas en y passant sa journée avec de la doc). Rien que la modélisation d'une convection thermique n'est pas si simple quand on a commencé à débattre de comment des masses d'air chaud montent. Une mongolfière, on applique archimède, pas de pb, des "volutes" d'air chaud on fait quoi ? et des "volutes" d'air comportant un fort taux de CO2 mais qui se fait réchauffer par le sol, ça monte ou pas ? C'est quoi le modèle ?

Je ne doute pas du fait que si j'y passe un week end, avec ou sans le renfort des copains profs ou ingénieurs, je vais surement pouvoir éplucher le sujet et me faire une opinion.

Bref, l'intérêt du forum science, c'est de tomber sur un prof de physique ou un météo qui va répondre intelligement, même si la réponses est : "meuh non gros béta, c'est hyper simple..." je suis prêt à entendre cette réponse. Mais je ne m'attendais pas à avoir une réponse définitive en mode polémique (spam - bidon).

Mais bon, chacun sa vision d'un forum. Voila qu'il me vient l'idée d'une réponse définitive à tout post de tout topic. éa se chose ainsi : "Va chercher sur Internet".

En effet, comme le dit un proverbe, "aide-toi et le ciel t'aidera".

Effectivement, le CO2 à une masse volumique plus dense que l'oxygène ou l'azote. C'est d'ailleurs pourquoi il faut faire très attention quand on descend dans une fosse dans un vieux bâtiment (on y fait d'abord descendre une bougie pour vérifier la présence d'oxygène). Cependant, la différence de masse volumique est tellement infime qu'un simple courant d'air suffit à tout remélanger.

Donc si tout mouvement d'air cessait effectivement, cette hypothèse serait peut-être valable.

Bon. C'est tout simple et le site cité plus haut a parfaitement raison : la différence des masses volumiques n'est pas infime, loin de là !

Sans faire un calcul trop compliqué, on se souvient que la masse moléculaire de l'air est de 29. (Azote + oxygène)

La masse moléculaire du CO2 est de 12 (le carbone) + 2x 16 (l'oxygène) = 44

ça s'apprend à l'école.

On trouve la densité du CO2 par rapport à l'air en faisant le rapport des masses moléculaires soit 44/29 = 1,51.

Le CO2 est bien une fois et demi plus lourd que l'air. Mais la moitié relâchée sur terre remonte à cause des ascendances qui font voler les planeurs et .. les buses !

Quand au CO, l'oxyde de carbone très toxique, lui, sa densité est à peu près celle de l'air (12+16=28)

Quand vous descendez au fond d'un puits vous ne serez pas intoxiqué par le CO2 mais parce que vous manquerez d'air. Le CO2 est le gaz que nous exhalons : il ne tue pas nos interlocuteurs et dans une salle de classe, il peut y en avoir 6 fois plus que dans l'atmosphère. Sans compter qu'on en injecte de grandes quantités dans les serres d'horticulteurs...

Hi !

Merci pour ces compléments d'information de Chi-Miss & Joss 108

http://blogs.myspace.com/index.cfm?fuseaction=blog.view&friendID=385271053&blogID=516998938

Nombreux liens inclus.

:blush:

Oé donc déjà ce qui me choque c'est que personne ne relève que "CO2 plus lourd que l'air" ne veut absolument rien dire. Le CO2 entre dans la composition de l'air, comment voulez-vous qu'il soit plus lourd...

Sinon oui il peut être plus lourd si ça se trouve.

Par contre, comment parler de masse volumique ? La masse je veux bien mais le volume ? Comment peut-on connaitre le volume exact ou approximatif du contenant du CO2 ?

Enfin je sais pas mais ça me fait rire ^^

"D'autre part, le CO2 est une fois et demi plus lourd que l'air. Ainsi la majorité du CO2 émis par diverses causes, reste (heureusement !) à la surface de la terre pour y entretenir la vie en permettant la croissance des végétaux et des planctons !"

J'en pense que cette phrase ne veut rien dire. Le CO2 est plus dense (ou possède une masse volumique plus élevée) que la plupart des autres gaz de l'atmosphère... mais en conclure que celui-ci reste au niveau du sol pour cette raison est complètement idiot: si le CO2 se concentrait au niveau du sol, nous serions tous asphyxiés par manque d'O2. CQFD.

Les mouvements atmosphériques brassent tous les composants de l'atmosphère et on approxime généralement la composition de l'atmosphère comme étant identique en tous points.

Oé donc déjà ce qui me choque c'est que personne ne relève que "CO2 plus lourd que l'air" ne veut absolument rien dire. Le CO2 entre dans la composition de l'air, comment voulez-vous qu'il soit plus lourd...

Sinon oui il peut être plus lourd si ça se trouve.

Par contre, comment parler de masse volumique ? La masse je veux bien mais le volume ? Comment peut-on connaitre le volume exact ou approximatif du contenant du CO2 ?

Enfin je sais pas mais ça me fait rire ^^

@Tartiflette et Arvel

Bon ! Reprenons depuis le début.

Un gaz chaud s'élève dans l'atmosphère plus froide. Si vous placez une feuille de papier très léger au dessus d'un radiateur (sans ventilateur) vous la verrez s'envoler.

Certains s'amusent à fabriquer des serpentins en forme de spirale qui tournent tout seul lorsqu'ils sont placés au dessus d'un radiateur. OK ?

Pourquoi l'air chaud s'élève-t-il dans un air plus froid ? Parce que son volumes spécifique est plus grand que celui de l'air froid. Autrement dit, il y a moins de molécules dans un volume donné. Autrement dit encore, parce que sa densité (c'est l'inverse du volume spécifique) est plus faible que celle de l'air froid.

La densité du CO2 est 1,5 plus grande que celle de l'air. Il a donc tendance à rester en bas d'une colonne d'air. Et comme l'a dit Zeu pere Noel, il faut faire attention quand on descend dans un puits car le CO2 reste en bas parce qu'il a du mal à remonter dans un air totalement immobile.

La nature a deux façons de mélanger l'air (O2+N2+ gaz rares) avec le CO2 et les autres gaz. D'une part l'agitation thermique des molécules (le mouvement brownien) à toute petite échelle et d'autre part les turbulences et les ascendances (à plus grande échelle). Le mouvement brownien ne peut pas mélanger des gaz de densités très différentes.

Ainsi, le CO2 a bien tendance à rester au niveau du sol dans un air immobile. Tout comme on peut le voir à l'oeil nu pour le chlore (gaz vert) ou le brome (gaz rouge) répandu sur le sol. Mais en plein air, l'agitation naturelle suffit à remuer tout ça et nous évite l'asphyxie !

C'est d'ailleurs pour cette raison qu'on évite de mesurer la concentration du CO2 au ras du sol où la concentration est très fluctuante d'un point à l'autre et qu'on la mesure en haut d'une montagne à Hawaï (le volcan Mauna Loa), loin de tout. idem en Australie. Si la concentration était homogène, on ne s'embêterait pas !

De toute manière ces mesures ne nous disent pas quelles sont exactement les concentrations de CO2 dans l'atmosphère et c'est pour les mesurer en détail qu'un satellite Japonais vient dêtre lancé (Le satellite américain équivalent appelé OCO s'est crashé !). Pour l'instant les résultats des mesures sont pour le moins bizarres et non confirmés.

Si comme le dit Tartiflette "on approximait généralement la composition de l'atmosphère comme étant identique en tous points.", on ne s'embêterait pas à envoyer des satellites pour la mesurer. CQFD.

Faut retourner à l'école avant de déclarer que c'est rigolo ou que "ça ne veut rien dire"...

Mdr.

Le gars il sort des mouvements browniens, des gaz comme les chlore (wouuuuuuuuuh)... Comme tu es intelligent ! Oulala, je m'incline.

T'as surement oublié de parler de l'attracteur de Lorenz non ? Celui avec les convections tout ça...

Remdr même.

Si comme le dit Tartiflette "on approximait généralement la composition de l'atmosphère comme étant identique en tous points.", on ne s'embêterait pas à envoyer des satellites pour la mesurer. CQFD.

Quels sont les mots que tu ne comprends pas dans la phrase 'on approxime généralement l'atmosphère comme étant identique en tout point'?

Pour reprendre ton long message:

1) Ton laïus sur la densité de gaz chaud et froid, je suis sûr que cela impressionnera ta maîtresse lors de ton exposé.

2) Comparer l'atmosphère à un puit, c'est hyper pertinent, je ne sais pas comment j'ai pu ne pas y penser plus tôt.

3) Faire la leçon à quelqu'un sur l'exactitude scientifique des propos de cette personne en parlant de densité de "l'air", c'est se tirer une balle dans le pied. "L'air", c'est un mélange, donc pour poursuivre sur ta lancé d'enculeur de coléoptères, parler de densité de "l'air" ne veut strictement rien dire, car par définition stricte (à nuancer par rapport à une définition générale -tu saisis ces concepts?-), la composition d'un même volume d'air d'un endroit à un autre ne sera pas identique (strictement, ahah), et la densité de "l'air" ne sera pas identique entre deux endroits, donc balancer que la densité de l'air est 1.5 fois plus faible que la densité de CO2, ne veut rien dire. CQFD.

Et comme l'a souligné Arvel, le CO2 est un constituant de l'air, ce qui fait que cette comparaison ne veut rien dire au sens le plus strict. Re-CQFD.

Pour aller encore plus loin en profondeur (dans l'enculage de mouches), je pourrais même dire "Ahah, retourne à l'école! La densité dépend des conditions de pression et de température, qui varie radicalement dans l'atmosphère!"

4) Finir un long texte par "vous dites n'importe quoi", mais en ne faisant que répéter ce qui a été dit précédemment, car je cite: Mais en plein air, l'agitation naturelle suffit à remuer tout ça et nous évite l'asphyxie !, ce qui indique implicitement que le CO2 ne reste donc pas au niveau du sol... ce qui ne fait que confirmer ce que je disais, c'est pour le moins absurde. Et on en arrive à se demander la raison de cette intervention d'une pertinence (strictement) délirante.

5) Les approximations dépendent des domaines d'études. Exemple simple: datation au C14. On ne s'amuse pas à supposer que la proportion de C14/C12 est radicalement différente d'un point à l'autre du globe à un instant T(ce que l'ont peut vérifier), car c'est globalement faux.

En conclusion, je persiste et signe: dire qu'un gaz est plus "lourd" qu'un autre, stricto sensu, cela ne veut rien dire. Pour un site ayant des prétentions explicatives scientifiques, ça la fout mal. En ce qui concerne la concentration de CO2 au niveau du sol, un petit lien sur la composition de l'atmosphère en fonction de l'altitude: http://forums.futura-sciences.com/geologie...laltitude.html

Cette histoire de gaz plus "lourd" est à rapprocher de la célèbre question (souvent poser à l'école): qu'est ce qui est le plus lourd entre 1kg de plumes et 1kg de plomb?

Voilà, merci.

Comment on dit quand c'est comme ça ? Ah oui, :blush:

@ Tartiflette :

La physique, c'est comme l'orthographe, ça s'apprend et vous êtes défaillant dans l'un comme dans l'autre.

Quant à Futura-Sciences dont vous semblez être un fan, il s'y raconte pas mal de bêtises aussi.

Entre autres, ces deux phrases,

"dire qu'un gaz est plus "lourd" qu'un autre, stricto sensu, cela ne veut rien dire"

"Cette histoire de gaz plus "lourd" est à rapprocher de la célèbre question (souvent poser à l'école): qu'est ce qui est le plus lourd entre 1kg de plumes et 1kg de plomb?"

... resteront dans les annales. Sans aucun doute.

Bravo. Continuez...Mais surtout, surtout, ne vous lancez pas dans l'enseignement.

A titre d'exemple, voici un texte rédigé par un Ing. chimiste de l'ENSCP au sujet de cette sombre affaire de "gaz plus lourd qu'une autre, ce qui ne veut rien dire".

(selon Tartiflette_spatiale).

Ce texte est clair et lisible par tous. Il n'y a rien à y rajouter.

http://jacrieth.free.fr/Causeries/Densigaz.html

Voir, en particulier, les commentaires sur la vapeur d'eau, le méthane, l'ozone, le butane, le propane etc...

A titre d'exemple, voici un texte rédigé par un Ing. chimiste de l'ENSCP au sujet de cette sombre affaire de "gaz plus lourd qu'une autre, ce qui ne veut rien dire".

(selon Tartiflette_spatiale).

Ce texte est clair et lisible par tous. Il n'y a rien à y rajouter.

http://jacrieth.free.fr/Causeries/Densigaz.html

Distinguons tout de même deux niveaux d'explication :

- la vulgarisation

- la rigueur

La masse d'un gaz existe. On peut donc comparer des masses, mais c'est assez inutile dans la pratique.

La notion de densité permet de situer les gaz dans l'atmosphère beaucoup plus efficacement.

Et ne me dis pas que je ne devrais pas me lancer dans l'enseignement, je suis prof.

@ Tartiflette :

La physique, c'est comme l'orthographe, ça s'apprend et vous êtes défaillant dans l'un comme dans l'autre.

Excusez moi, mais sortir un message inutilement long et s'assimilant à une longe digression explicative pour enfant, qui aurait été bien mieux rédigé si il s'était limité à: dans la troposphère, les mouvements verticaux sont suffisamment intenses pour que le mélange se fasse. Ce qui commande alors la variation de composition, ce sont les paramètres d'état et donc, c'est la vapeur d'eau qui varie le plus car elle condense ... (extrait du forum où "il s'y raconte pas mal de bêtise", mais où quasiment l'intégralité des modérateurs sont des chercheurs en activité, pas des professeurs de collège), ne donne aucune compétence à mes yeux pour distribuer des bons ou mauvais points.

Je vous laisse l'orthographe et je me garde la physique: vous ferez une bonne dictée au brevet des collèges et moi, un bon chercheur.

Je passe sur l'évocation, que je n'avais pas relevé précédemment, tout bonnement ridiculissime du mouvement brownien pour mélanger les constituants de l'air dans l'atmosphère.

"dire qu'un gaz est plus "lourd" qu'un autre, stricto sensu, cela ne veut rien dire"

"Cette histoire de gaz plus "lourd" est à rapprocher de la célèbre question (souvent poser à l'école): qu'est ce qui est le plus lourd entre 1kg de plumes et 1kg de plomb?"

... resteront dans les annales. Sans aucun doute.

Pour quelqu'un donnant donnant des leçons d'orthographe, je vous suggère de commencer par apprendre le sens des mots. Peut-être que chez vous 100 kg de plumes sont plus légers que 1g de plomb, mais pas en physique.

http://jacrieth.free.fr/Causeries/Densigaz.html

Je vous suggère de regarder la définition d'un argument d'autorité.

Dans la même veine: je suis docteur en astrophysique, j'en ai donc un plus gros (de cursus...) qu'un ingénieur, j'ai donc raison.

Pour mettre les choses au point: bien sûr qu'un ingénieur sur une page web de vulgarisation ou un enseignant devant ses élèves peut se permettre (et encore, cela se discute...) de dire "le co2 est plus léger que l'air", mais il s'agit d'un abus de langage grossier, effaçant toutes les différences entre masse et densité, qui peut mener un élève à énoncer que "la planète Saturne est plus légère que l'eau".

Ben non, désolé, cette phrase n'a strictement aucun sens physique. Et si on enseigne une matière, le minimum est de faire preuve d'un peu de rigueur dont font preuve les professionnels dans celle-ci.

Pour revenir au sujet, quand une page web introduit un texte par ceci:

Les médias, incompétents en matière scientifique...

...des journalistes sommaires, de nos Saint-Jean de l'Apocalypse qui n'ont, eux non plus, aucune des qualifications nécessaires pour juger des avancées actuelles de la science dans ces domaines difficiles et très pluridisciplinaires.

Alors, allons voir ce que nous disent vraiment les scientifiques dans les meilleures revues !

on s'attend à un minimum de rigueur dans la suite.

Si un scientifique a écrit un article dans une publication à comité de lecture comprenant la phrase "le CO2 est plus lourd que l'air", soit il s'agit d'un article humoristique, soit il s'agit d'une publication de seconde, voir troisième zone.

Et ceci dit, même si cette phrase avait été rédigé correctement, cela n'enlève rien au fait qu'affirmer que le CO2 stationne au niveau du sol (en raison de sa densité ou pour une autre raison) est absolument faux.

@ tartiflette

Décidément...

Votre message est truffé d'erreurs : "enseignant devant ses élèves peut se permettre (et encore, cela se discute...) de dire "le co2 est plus léger que l'air", mais il s'agit d'un abus de langage grossier"

Tiens donc ? "CO2 plus léger que l'air". Ce n'est pas un abus de langage grossier. C'est une ânerie. Aucun enseignant ne le dirait.

Tout en étant très sûr de vous. Quant aux ingénieurs, j'en connais beaucoup qui sont plus compétents que certains chercheurs.

je crois que c'est Montaigne qui a dit que " L'impression de certitude est un témoignage certain de folie et d'incertitude extrême" !

1) Les articles qui traitent de la dispersion de "gaz plus lourds que l'air" sont nombreux. Par exemple :

Duijm N.J. et al., Development and test of an evaluation protocol for heavy gas dispersion models, Journal of Hazardous Materials 56 (1997), 273-285.

Britter R.E. and McQuaid J., Workbool on the dispersion of dense gases, HSE contract research report n° 17/1988 (1988).

Hanna S.R. and Steinberg K.W., Overview of Petroleum Environmental Research Forum (PERF) dense gas dispersion modelling project, Atm. Env. 35 (2001), 2223-2229.

Surement des rigolos de 3ème catégorie...Googlez avec heavy gas, vous en trouverez des quantités.

Il existe même des projets grassement financés par l'état sur ces questions notamment parce qu'elle concernent la sécurité des personnes qui vivent près d'installation productrices de Chlore ou autres gaz délétères. Et tout le monde sait qu'un relachement massif de chlore a proximité d'une ville est dangereux parce que se constitue immédiatement une sorte de nuage en forme de cloche de gaz vert qui peut stagner assez longtemps et ne peut être dissipé que par un coup de vent assez énergique.. Tous les pompiers et secouristes savent ça. Pas vous ?

- Le brave chimiste cité ci-dessus qui n'est certainement pas plus nul sur ces questions que n'importe quel astrophyscien, nous explique que " L'ozone étant relativement lourd peut s'accumuler dans les rues des villes en l'absence de vent et alors irriter les voies respiratoires " Or la masse volumique de l'ozone est de 48, celle du CO2 est de 44. Ce ne doit pas être très différent.

-Les physiologistes et les chimistes de la seconde moitiés du XIX eme et de la première moitié du XXeme s'intéressaient beaucoup à la respiration. Ils avaient soigneusement mesuré la concentration de CO2 dans différents points du globe. Pour éviter les problèmes liées aux inhomogénéités de concentration, ils avaient normalisé touts leurs mesures à 2m au dessus du sol. Ils connaissaient aussi la physique.

-Les gaz de combat utillisés pendant la guerre de 14 étaient très généralement des gaz plus lourds que l'air afin qu'ils s'infiltrent dans les tranchées et ne s'chappent pas immédiatement dans l'atmosphère. Pendant la guerre, un avion "déversa" des tonnes de chlore dans l'atmosphère au dessus d'un campement. Il y eut énormément de victimes au sol. Il est clair que s'ils avaient balancé de l'hydrogène, pas une molécule n'aurait touché le sol. Ils connaissaient la physique élémentaire.

Enfin et ce sera mon dernier mot, voici une petite manip en vidéo, instructive et amusante, destinée aux enfants, qui montre que non seulement le CO2 est plus lourd que l'air mais qu'il coule dans l'air exactement comme le ferait un liquide quand on renverse un verre (ouvert à l'air libre) le contenant, au dessus d'une bougie. L'air ambiant dans cette manip n'est pas spécialement calme. Bien sûr, on n'est pas dans un "jet stream" !

Jolie manip, je trouve.

Comment disiez vous déjà ? Ah oui : "dire qu'un gaz est plus "lourd" qu'un autre, stricto sensu, cela ne veut rien dire"

Si l'expression "plus lourd que l'air " vous dérange, remplacez là par "plus dense que l'air" , mais c'est du pinaillage prétentieux qui n'a strictement aucun intérêt sur ce forum et qui, surtout, ne change rien aux faits.

Comme vous allez sûrement persister et que, visiblement vous ne pouvez pas en démordre, j'abandonne.

Les lecteurs avertis jugeront sur pièces.

Ah ! j'oubliais de dire aussi que je suis Docteur en Physique et enseignant en troisième cycle (D de LMD) (et que ça va très bien, merci). En général, je ne dis rien de la sorte mais puisque vous dites que vous êtes vous-même astrophysicien...