Énergies renouvelables

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Utilisation de l'énergie et optimisation de sa gestion
Type : Partie 2 | Année : 2012 | Académie : France métropolitaine
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet & Corrigé
 
Énergies renouvelables
 
 

Le défi énergétique

Physique-chimie

sci1_1209_07_00C

 

France métropolitaine • Septembre 2012

Le défi énergétique • 6 points

Document 1

Durée de fonctionnement nécessaire de différents appareils pour consommer une énergie de 1 kilowattheure

 

Appareil

Durée de fonctionnement

Lampe halogène

2 h

Lampe basse consommation

49 h

Congélateur

48 h

Four à micro-ondes

1 h 15

Climatiseur

1 h

Télévision

4 h

Console de jeu

24 h

 

Informations générales d’EDF (Électricité de France)

Document 2

Production d’électricité en France en 2010


 

Rapport de Réseau de transport d’électricité, 2010

>1. Le wattheure (Wh) correspond à la quantité d’énergie produite en une heure par une machine de 1 watt. Exprimez en joule (J) l’équivalence de 1 wattheure (Wh).

>2.a) QCM 1. D’après le document 1, précisez l’appareil qui a la puissance la plus élevée :

lampe basse consommation

four à micro-ondes

climatiseur

lampe halogène

b) Un ensemble de sept lampes basse consommation allumées simultanément a consommé une énergie de 1 kWh. En vous aidant du document 1, déterminez la durée d’éclairement des sept lampes.

>3. QCM 2. D’après le document 2, en France, la production d’électricité à partir de sources d’énergie renouvelable est de :

14 %

26 %

85 %

2 %

>4. La réaction utilisée dans la plupart des centrales électriques françaises peut être décrite par l’équation suivante :

U92235+n01S3894r+X54140e+2n01

a) QCM 3. Cette réaction est :

une fusion nucléaire

une combustion

un changement d’état

une fission nucléaire

b) Dans la nature, coexistent l’uranium 238 (U92238) et l’uranium 235 ­ (U92235). Déterminez le nombre de protons et le nombre de neutrons dans un noyau d’uranium 238 et dans un noyau d’uranium 235.

Interpréter les questions

  • La question 1 demande une conversion à partir d’une formule vue en classe. Écrivez la formule et changez les unités.
  • Les questions 2a et 3a, à choix multiples font référence aux documents.
  • La question 2b demande un calcul très simple à l’aide du document 1.
  • La question 4 fait appel à vos connaissances sur l’énergie et les réactions nucléaires.

Comprendre les documents

Le document 1 donne le temps nécessaire à plusieurs appareils pour consommer 1 kWh d’énergie. Le document 2 indique le pourcentage d’électricité produite en fonction de la source : nucléaire, éolienne, etc. Référez-vous à ces documents sans compter.

Organiser les réponses

Les questions ne demandent pas de rédaction particulière. Relisez-vous et vérifiez vos calculs.

Corrigé

>1. On cherche à convertir une énergie. La formule est : E = P x t.

Pour avoir E en joule, il faut que P soit en watt et t en secondes.

1 Wh = 1 W x 1 h = 1 W x 3 600 s = 3 600 J.

>2.a)  On lit sur le document 1 que l’appareil qui consomme 1 kWh pendant le temps le plus court est le climatiseur : il a la puissance la plus élevée.

La bonne réponse est la proposition 3.

b) Une seule lampe consomme cette énergie en 49 h d’après le document 1. Si elles étaient 7 à fonctionner, et elles n’ont consommé que ce qu’une lampe consomme, c’est qu’elles ont fonctionné moins longtemps. Toutes les lampes étant identiques, le temps de fonctionnement de chaque lampe était donc de 49 : 7 = 7 h. L’ensemble des 7 lampes a donc fonctionné pendant 7 h.

> 3. Les sources d’énergies renouvelables sont l’éolien (2 %) et l’hydraulique (12 %). Il faut les additionner. La bonne réponse est la proposition 1.

>4.a)  Cette équation est celle d’une fission nucléaire.

La bonne réponse est la proposition 4.

b) Ces deux noyaux sont isotopes.

U92235 : possède z = 92 protons

et N = A – z = 235 – 92 = 143 neutrons.

U92238 : possède z = 92 protons

et N = A – z = 238 – 92 = 146 neutrons.