Il y a deux idées fausses principales dans votre question qui causent votre confusion.
Premièrement, la pression ne fait pas causer de température plus élevée. Cette idée fausse est probablement le résultat d'une simplification excessive par rapport à l'équation des gaz parfaits. La relation actuelle est "l'augmentation de la pression d'un gaz parfait alors que le volume reste constant augmente la température du gaz".
Deux choses notables ici:
- L'eau et d'autres liquides sont à peine compressibles, ils ne se comportent donc en rien comme un gaz idéal (qui est parfaitement compressible). Le liquide idéal ne se compresse pas du tout.
- La température augmente uniquement lorsque vous mettez plus de choses dans le même volume. Autrement dit, ce n'est pas la pression qui augmente la température, c'est la compression . Si vous compressez un volume d'air, la température augmentera, et si vous le relâchez, la température redescendra.
Deuxièmement, tout système fermé évolue vers l'équillibre thermique. En termes simples, si vous laissez un café chaud sur votre table, il finira par se refroidir à température ambiante. Même si la compression augmente la température, cela ne signifie pas qu'une pression constante continue de produire de plus en plus de chaleur. Lorsque vous compressez beaucoup d'air dans un ballon de football, il sera chaud au toucher. Mais en échangeant de la chaleur avec l'environnement, il se refroidira. Ceci est très utile, bien sûr, car cela vous permet de dépenser de l'énergie pour refroidir les choses, comme dans votre A / C :)
L'effet que cela a sur la pression dépend à nouveau des propriétés du matériel avec lequel vous travaillez. Si vous avez un volume d'air dans une bouteille, lorsque vous la refroidissez, la pression du gaz diminue. Si vous le chauffez, la pression augmente. C'est la raison pour laquelle vous devez modifier la pression des pneus de votre voiture même s'ils ne fuient pas - vous devez ajuster la température actuelle.
Cependant, avec un liquide, ce n'est nulle part aussi simple. Bien qu'il existe une relation entre la température et la densité, elle est loin d'être aussi grande que dans un gaz idéal. Il en va de même avec la pression et la densité - si ce n'était pas le cas, vous ne seriez pas capable de marcher (imaginez que vos jambes se raccourciraient de moitié chaque fois que vous en leviez une - cela ne fonctionnerait tout simplement pas).
Alors, mettons cela à profit dans notre exemple océanique. Non perturbée, l'eau aura tendance à être «ordonnée verticalement» par densité. Habituellement, cela signifie que l'eau plus chaude aura tendance à monter, tandis que l'eau plus froide aura tendance à descendre. Donc, le plus étrange, c'est à quel point il fait relativement chaud dans les profondeurs. Le fond de l'océan a tendance à être à peu près à la même température, quelle que soit la température des couches supérieures.
Il y a deux raisons principales à cela, spécifiques à l'eau:
- L'anomalie de l'eau - le pic de densité se produit autour de 4 ° C dans l'eau; l'augmentation et la diminution de la température à partir de ce point entraînent une densité plus faible. L'effet est très important, car cela signifie que même en hiver, les couches inférieures des lacs auront une température d'environ 4 ° C même lorsque la surface est gelée. Et la glace est en fait un très bon isolant aussi :) MODIFIER: Comme l'a noté David, cela ne se produit pas dans l'eau de mer, en raison de la forte salinité qui pousse le pic sous le point de congélation (environ -4 ° C). Ainsi, dans un océan, les couches les plus profondes sont formées d'eau entre environ 0 ° C et 3 ° C.
- Glace - lorsque l'eau gèle, elle forme de la glace, qui a une densité inférieure à celle de l'eau. C'est quelque peu inhabituel (les solides ont généralement une densité plus élevée que les liquides), et cela signifie que lorsque les plans d'eau commencent à geler, ils remontent.
Avec de l'eau surfondue, cet effet est encore plus prononcée - une eau à -30 ° C a à peu près la même densité qu'une eau à 60 ° C.
Les océans se refroidissent principalement par évaporation - les couches superficielles de l'eau changent "spontanément" d'état de liquide à gazeux. Vous obtenez un équilibre entre l'énergie perdue par évaporation et la lumière solaire entrante. Cependant, il y a un énorme écart entre la surface et les profondeurs, beaucoup de masse d'eau - la lumière du soleil entrante est loin d'être suffisante pour réchauffer les eaux océaniques partout. Vous obtenez donc des eaux de surface chaudes, puis un gradient d'eau de plus en plus froide, et enfin environ 0-3 ° C en profondeur. Pour illustrer l'ampleur de cet écart, environ 90% de l'eau des océans dans le monde se situe entre 0 et 3 ° C (d'où le "pas assez de lumière solaire pour chauffer le tout").
De Bien entendu, une masse d'eau à 4 ° C est idéale pour les systèmes de refroidissement fonctionnant à 40 ° C et plus. L'air est en fait un très bon isolant, donc le refroidissement par air devient délicat avec les grands systèmes. L'eau, en revanche, est assez conductrice de la chaleur et convecte facilement, de sorte que le refroidissement d'un immense centre de données devient presque trivial.
EDIT:
Permettez-moi de parler de la partie Soleil, car il semble y avoir aussi une certaine confusion.
La fusion nucléaire est quelque chose qui se produit très rarement. Deux noyaux doivent être très rapprochés pour fusionner, et ils ont besoin de suffisamment d'énergie cinétique pour surmonter la répulsion entre eux (puisque les deux ont la même charge électrique).
Le premier problème est résolu en augmentant la densité. Plus vous avez de noyaux dans le même volume, plus la probabilité d'un contact étroit est élevée. C'est là qu'intervient la pression - c'est ainsi que vous obtenez une densité plus élevée. Les étoiles sont constituées de plasma et le plasma est facilement compressible, comme un gaz, de sorte que lorsque la pression augmente, la densité augmente également. À quel point est-il compressé? Eh bien, le noyau du Soleil, où les réactions de fusion se produisent réellement, contient 34% de la masse du Soleil, dans seulement 0,8% du volume du Soleil. Au centre, la densité est environ 150 fois la densité de l'eau liquide. La pression est environ 100 000 fois la pression dans le noyau terrestre, et environ 100 000 000 fois la pression de l'eau au fond de la tranchée des Mariannes.
Le deuxième problème est résolu en augmentant l'énergie cinétique des noyaux individuels. En d'autres termes, augmenter la température. Tout comme avec l'air comprimé, la pression n'est qu'une opération ponctuelle en cas d'augmentation de la température; la réaction de fusion dans le Soleil a été lancée en utilisant la chaleur résiduelle de l'effondrement de la matière formant l'étoile (l'énergie potentielle gravitationnelle) - je ne sais pas à quel point un facteur était la compression en particulier. Mais encore une fois, cela n'était responsable que de l'allumage initial - aujourd'hui, la réaction se déroule entièrement sur la chaleur produite par la fusion et la pression fournie par la gravité (qui est en fait abaissée par la pression vers l'extérieur de l'énergie libérée dans le noyau - les deux pressions forment un équilibre stable).
En passant, malgré les températures et les pressions élevées, la réaction de fusion qui alimente le Soleil est incroyablement faible.Si nous pouvions reproduire par magie les mêmes conditions sur Terre, cela ne serait pas vraiment utilisable pour la production d'électricité - l'énergie produite est d'environ 300 watts par mètre cube au centre même .Pour avoir une comparaison, cela est comparable à la densité de puissance d'un tas de compost, et inférieure à la densité de puissance du métabolisme humain.Oui, votre propre corps produit plus d'énergie que le même volume du centre du Soleil.J'ai essayé en vain de trouver des données sur la densité de puissance des réacteurs à fission, mais un seul réacteur CANDU produit environ 900 MW (soit «millions de watts»), et ce n'est certainement pas trois millions de fois plus gros.