2 - Les transformations chimiques
Activité documentaire
Changement climatique
Les combustions
✔ Utiliser une équation de réaction chimique pour modéliser une transformation.
✔ Connaître quelques propriétés des transformations chimiques.
✔ Connaître quelques propriétés des transformations chimiques.
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Introduction
Pour limiter le réchauffement climatique, le GIEC (Groupe d'experts intergouvernemental sur l'évolution du climat) recommande de réduire la production d'électricité par les centrales thermiques à combustion.
Problématique
Comment les centrales thermiques participent-elles au réchauffement climatique ?
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Doc. 1Combustion
Lors d'une combustion, deux réactifs réagissent : le combustible et le dioxygène, que l'on appelle le comburant. Cette transformation s'accompagne d'un dégagement d'énergie thermique, que l'on appelle communément chaleur. Dans le cas de certaines centrales, le combustible est le méthane.
Les produits formés lors de la combustion complète du méthane sont l'eau et le dioxyde de carbone. On peut alors décrire la transformation chimique sous la forme d'un bilan :
Les produits formés lors de la combustion complète du méthane sont l'eau et le dioxyde de carbone. On peut alors décrire la transformation chimique sous la forme d'un bilan :
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Doc. 2Équation chimique
Pour présenter les espèces chimiques mises en jeu lors des transformations chimiques, on utilise les équations de réaction.
En ce qui concerne la combustion du méthane, l'équation de réaction chimique s'écrit :
En ce qui concerne la combustion du méthane, l'équation de réaction chimique s'écrit :
\mathrm{CH}_4+2 \mathrm{O}_2 \rightarrow 2 \mathrm{H}_2 \mathrm{O}+\mathrm{CO}_2
L'équation de réaction chimique indique les proportions entre espèces chimiques et montre que les atomes se conservent. Les atomes, initialement présents dans les réactifs, sont tous présents à la fin et redistribués pour former les produits.
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Doc. 3Fonctionnement d'une centrale thermique à combustion
Toutes les centrales thermiques fonctionnent sur le même principe : de l'eau à l'état liquide est chauffée pour être vaporisée. Le mouvement de la vapeur d'eau actionne ensuite une turbine reliée à un alternateur, qui convertit l'énergie du mouvement de l'eau en électricité.
Dans les centrales thermiques à combustion, des combustions sont nécessaires pour chauffer l'eau. Les combustibles sont généralement des sources d'énergie fossiles (charbon, gaz naturel ou fioul), ou bien de la biomasse et des déchets.
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Question
Répondre à la problématique en vous appuyant sur les Doc. 1, Doc. 2 et Doc. 3.
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