Production et consommation de l’énergie électrique

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Annales corrigées
Classe(s) : 1re ES - 1re L | Thème(s) : Le défi énergétique : synthèse
Type : Partie 2 | Année : 2012 | Académie : Madagascar
 
Unit 1 - | Corpus Sujets - 1 Sujet & Corrigé
 
Production et consommation de l’énergie électrique
 
 

Le défi énergétique

Physique-chimie

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Afrique • Juin 2012

Le défi énergétique • 6 points

Nous sommes le 22 octobre 2011 à 12 h 45 et madame Dupont vient de faire cuire un rôti dans son four électrique pendant une heure. D’après la fiche technique du constructeur, lorsque ce four fonctionne à une température de 200 °C pendant cette durée, il a une consommation de 0,9 kWh.

Document 1

Ce même jour, en fin de matinée, la production d’électricité détaillée par filière est donnée dans le tableau ci-dessous :

 

Charbon

Éolien

Gaz

Hydraulique

Nucléaire

Autres

3 468 MW

1 461 MW

3 215 MW

7 976 MW

43 271 MW

2 595 MW

 
Document 2

La centrale de Gravelines (Nord) est la plus grande centrale nucléaire française. Elle est constituée de six réacteurs ayant chacun une puissance de 900 MW.

Document 3

Actuellement, les réacteurs des centrales nucléaires utilisent la fission pour produire de l’énergie thermique, dont une partie est transformée en électricité.

Dans le tableau ci-dessous un exemple de réaction de fusion et un exemple de réaction de fission sont proposés :

 

Réaction (1)

U92235+n01K3692r+B56141a+3n01

Réaction (2)

H13+H12H24e+n01

 
Document 4

Le césium est l’un des principaux déchets radioactifs produits par les centrales nucléaires.


 

Courbe de décroissance radioactive du césium

>1. D’après le document 1, expliquez quelle est probablement l’origine de l’électricité consommée par madame Dupont.

>2. En utilisant vos connaissances, calculez la puissance électrique développée par le four durant la cuisson du rôti.

>3. En 2030, la population de la région Nord-Pas-de-Calais sera constituée d’environ 1,8 million de ménages. Si à l’heure du déjeuner, chaque ménage consomme 900 W, montrez, en vous appuyant sur les données du document 2, que deux réacteurs de la centrale de Gravelines suffiront pour alimenter toute la région.

>4. En utilisant vos connaissances et le document 3, expliquez quelles sont les différences essentielles entre la fission et la fusion nucléaire. De même, identifiez dans le document l’exemple de réaction de fission et l’exemple de réaction de fusion.

>5. En utilisant vos connaissances, expliquez en quoi le graphique du document 4 illustre le problème de la gestion des déchets issus des centrales nucléaires.

Interpréter les questions

Cette partie contient des questions qui vous demandent de travailler en vous aidant des documents mais s’appuient beaucoup sur vos connaissances personnelles.

  • Les questions 2. et 3. vous demandent de mobiliser vos capacités en calculs et les questions 4. et 5. appellent vos connaissances du cours sur l’énergie nucléaire.
  • Les questions 1. et 5. demandent quelques capacités de raisonnement également.

Comprendre les documents

  • Le document 1 permet de répondre à la première question. Il montre la production de la puissance électrique par filière dans la région où habite madame Dupont.
  • Le document 2 et la partie qui précède le document 1 vous fournissent des données à utiliser lors des calculs.
  • Le document 3 donne des équations d’une fission et d’une fusion nucléaire que vous avez étudiées en classe.
  • Le document 4 donne la courbe de décroissance radioactive d’un élément qui indique le nombre de noyaux qui se désintègrent au cours du temps. Ce tableau permet de voir la durée pendant laquelle un échantillon radioactif reste actif et représente donc un danger.

Organiser les réponses

  • Pensez à donner des formules avant chaque calcul et faites attention aux unités. Dans toutes les questions faisant appel à des calculs soyez précis dans les chiffres que vous donnez.
  • Les questions posées ne demandent pas une rédaction longue, ne vous attardez donc pas sur cette partie et utilisez votre temps pour répondre aux questions des autres parties ou pour vous relire.
Corrigé

>1. L’énergie la plus utilisée dans cette région est nucléaire avec une puissance produite de 43 271 MW, 299669;sci1_1209_07_00C;annale;