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Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 4
Exercices
Le repaire des initiés
12 professeurs ont participé à cette page
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14Prime à la conversion et empreinte carbone
✔ Raisonner en utilisant une empreinte carbone
En 2015, les véhicules particuliers ont émis 72,5 millions de tonnes de \text{CO}_2 en France. Dans le but de diminuer les émissions de gaz polluants, l'État français propose une prime de 3 000 € pour l'achat d'un nouveau véhicule rejetant moins de 116 g⋅km-1 de \text{CO}_2. L'ancien véhicule doit quant à lui avoir été immatriculé avant 1997, pour une voiture essence.
Selon l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), l'empreinte carbone de la fabrication d'une voiture neuve est évaluée à 8,5 tonnes de \text{CO}_2. L'émission moyenne d'une voiture de 1996 est de 176 g⋅km-1 de \text{CO}_2.
Selon l'ADEME (Agence de l'environnement et de la maîtrise de l'énergie), l'empreinte carbone de la fabrication d'une voiture neuve est évaluée à 8,5 tonnes de \text{CO}_2. L'émission moyenne d'une voiture de 1996 est de 176 g⋅km-1 de \text{CO}_2.
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1. Compte tenu des émissions de \text{CO}_2, calculer combien de kilomètres doit parcourir une nouvelle voiture pour que son achat soit écologique. Commenter ce résultat.
2. Indiquer le(s) paramètre(s) écologique(s) non pris en compte dans le calcul précédent.
2. Indiquer le(s) paramètre(s) écologique(s) non pris en compte dans le calcul précédent.
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Pour en savoir plus sur la et .
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15Différents régimes alimentaires et leurs impacts environnementaux
✔ Raisonner en utilisant une empreinte carbone
1. Calculer et comparer les pourcentages à partir des valeurs de chaque document.
2. Expliquer pourquoi une modification du régime alimentaire a un impact sur les émissions de gaz à effet de serre et donc sur le réchauffement climatique.
1. Calculer et comparer les pourcentages à partir des valeurs de chaque document.
2. Expliquer pourquoi une modification du régime alimentaire a un impact sur les émissions de gaz à effet de serre et donc sur le réchauffement climatique.
Doc. 1
Impact de différents régimes alimentaires existants sur les émissions de gaz à effet de serre
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Doc. 2
Effets du remplacement de la consommation de bœuf par des végétaux (dans les conditions agricoles américaines)
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16Production agricole mondiale et démographie
✔ Analyser des extraits de documents proposant différents scénarios
1. Identifier la (les) population(s) vulnérable(s) au risque de famine.
2. Expliquer en quoi les risques liés à l'alimentation sont amenés à croître à l'horizon 2100.
3. Proposer des solutions qui pourraient être mises en place pour prévenir ce risque.
Un humain a besoin de 200 kg d'équivalent céréales par an. Or, la famine et la sous-nutrition sont encore présentes dans de nombreux pays : plus de 850 millions d'humains ne mangent pas à leur faim. Le gaspillage alimentaire des pays développés représente quasiment autant de nourriture que toute la production alimentaire nette de l'Afrique subsaharienne : un tiers de la production de nourriture finit à la poubelle, soit 1,3 milliard de tonnes de nourriture.
1. Identifier la (les) population(s) vulnérable(s) au risque de famine.
2. Expliquer en quoi les risques liés à l'alimentation sont amenés à croître à l'horizon 2100.
3. Proposer des solutions qui pourraient être mises en place pour prévenir ce risque.
Doc. 1
Besoin nutritionnel et gaspillage alimentaire.
Un humain a besoin de 200 kg d'équivalent céréales par an. Or, la famine et la sous-nutrition sont encore présentes dans de nombreux pays : plus de 850 millions d'humains ne mangent pas à leur faim. Le gaspillage alimentaire des pays développés représente quasiment autant de nourriture que toute la production alimentaire nette de l'Afrique subsaharienne : un tiers de la production de nourriture finit à la poubelle, soit 1,3 milliard de tonnes de nourriture.
Doc. 2
Évolution de la production mondiale en céréales et en soja, de 2000 à 2020.
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Doc. 3
Évolution de la population mondiale depuis 1950 et prévisions de croissance démographique à l'horizon 2100.
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17Diagnostic de performance énergétique
✔ Exploiter des données de production et d'utilisation d'énergie à différentes échelles
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Une part importante des dépenses énergétiques françaises sert à chauffer l'habitat. Un diagnostic de performance énergétique peut être réalisé pour estimer l'isolation thermique d'un logement.
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Une part importante des dépenses énergétiques françaises sert à chauffer l'habitat. Un diagnostic de performance énergétique peut être réalisé pour estimer l'isolation thermique d'un logement.
1. Déterminer le diagnostic de chacun des logements.
2. Pour les chauffages des logements 1 et 2, déterminer la quantité de \text{CO}_2 dégagée.
3. Déterminer l'intérêt d'un diagnostic de performance énergétique sur le choix d'un logement.
2. Pour les chauffages des logements 1 et 2, déterminer la quantité de \text{CO}_2 dégagée.
3. Déterminer l'intérêt d'un diagnostic de performance énergétique sur le choix d'un logement.
Doc. 1
Diagnostic de performance énergétique.
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Doc. 2
Modes de chauffage.
| Logement | Surface (m2) | Type de chauffage | Dépense énergétique/an |
|---|---|---|---|
| n° 1 | 40 | Gaz | 4 960 kW⋅h |
| n° 2 | 40 | Électrique | 34,6 GJ |
| n° 3 | 20 | Bois | 23 200 MJ |
| n° 4 | 110 | Géothermique | 18,1 MW⋅h |
Données
- 1 J : 2{,}78 \times 10^{-7} kW⋅h
- Émissions de \text{CO}_2 :
- 1 kW⋅h de chauffage au gaz émet 237{,}0 g de \text{CO}_2 ;
- 1 kW⋅h de chauffage électrique émet 93{,}50 g de \text{CO}_2.
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CLaitue écologique et valorisation du \text{CO}_2
✔ Exploiter des données de production et d'utilisation d'énergie à différentes échelles
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Chaque année dans le monde, près de 36 000 Mt de \text{CO}_2 sont produits et seulement 0,5 % de ces émissions mondiales sont valorisées dans l'industrie ou le commerce. Pourtant, le \text{CO}_2 peut être utilisé dans l'industrie chimique lors de la synthèse d'engrais, l'urée par exemple.
Quelle masse de \text{CO}_2 peut-on valoriser sur une parcelle moyenne de laitue en agriculture conventionnelle ?
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Chaque année dans le monde, près de 36 000 Mt de \text{CO}_2 sont produits et seulement 0,5 % de ces émissions mondiales sont valorisées dans l'industrie ou le commerce. Pourtant, le \text{CO}_2 peut être utilisé dans l'industrie chimique lors de la synthèse d'engrais, l'urée par exemple.
Quelle masse de \text{CO}_2 peut-on valoriser sur une parcelle moyenne de laitue en agriculture conventionnelle ?
Doc. 1
Culture et consommation de la laitue.
La laitue se consomme toute l'année. 460 millions de laitues sont produites chaque année en France. En agriculture conventionnelle, une parcelle moyenne de 3,8 ha nécessite environ 50 kg⋅ha-1 d'engrais azoté (urée) pour apporter tous les éléments essentiels.
Doc. 2
Quelques données sur l'urée.
L'urée a été découverte en 1773. Elle est la première molécule organique synthétisée en 1828.
Aujourd'hui, on la produit de manière industrielle à partir de \text{CO}_2 et d'ammoniac selon la réaction suivante : \text{CO}_2 + 2 \text{NH}_3 \longrightarrow \text{CO(NH}_2)_2 + \text{H}_2\text{O}
Données
- M\text{(H)} = 1{,}00 g⋅mol-1
- M\text{(O)} = 16{,}0 g⋅mol-1
- M\text{(C)} = 12{,}0 g⋅mol-1
- M\text{(N)} = 14{,}0 g⋅mol-1
- 1 km2 = 100 ha
- Territoire français : 643 801 km2
- 54 % du territoire est en surface agricole
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YolèneÉmilieJean-PaulFatimaSarah