Cristaux et gouttelettes

Notion de cycle
dimanche 28 mai 2006
par  Bernard Vuilleumier
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Description

Dans l’atmosphère, des gouttelettes d’eau peuvent geler et se transformer en cristaux de glace, et des cristaux de glace peuvent fondre pour redonner des gouttelettes. La quantité de gouttelettes qui gèlent par unité de temps dépend du taux de solidification et de la quantité de gouttelettes. La quantité de cristaux qui fondent par unité de temps dépend du taux de liquéfaction et de la quantité de cristaux. Les deux taux - de solidification et de liquéfaction - dépendent de la température.

Questions

  1. Construisez un modèle STELLA comportant toutes les grandeurs et relations mentionnées dans la description.
    Vous admettrez que la quantité de gouttelettes et celle de cristaux varient entre 0 et 1 (unités arbitraires) et vous
    utiliserez la dépendance donnée dans les graphiques ci-dessous pour les taux vis-à-vis de la température (mesurée en kelvin).
  2. Donnez les dimensions de chaque élément du modèle.
  3. Donnez l’évolution de la quantité de cristaux et de gouttelettes, en admettant que chacune d’elles vaut initialement 0.5, lorsque la température varie linéairement de 270 à 276 kelvin en 12 unités de temps.
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Cristaux et gouttelettes