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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 6
Activité 4 - documentaire
Énergie stockée dans un barrage
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Introduction
L'électricité étant un moyen efficace de transport de l'énergie, son utilisation est très répandue dans le monde. Cependant, les étapes de transport et de conversion entraînent des pertes énergétiques.
Quelle énergie faut-il prélever de l'eau d'un barrage pour charger un smartphone ?
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Documents
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Doc. 1Batterie d'un smartphone
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Doc. 2Production d'électricité
Dans un barrage, l'énergie est stockée dans l'eau sous forme d'énergie potentielle de pesanteur. Pour produire de l'électricité, l'eau est dirigée vers une turbine reliée à un alternateur situé au bas du barrage.
Données énergétiques de la centrale hydroélectrique de Hoover, Nevada :
Données énergétiques de la centrale hydroélectrique de Hoover, Nevada :
- énergie potentielle de pesanteur de l'eau qui entre dans le barrage : 3 600 MJ ;
- énergie transférée au réseau électrique : 2 080 MJ ;
- énergie de potentielle de pesanteur de l'eau quittant le barrage : 1 270 MJ ;
- énergie cinétique de l'eau quittant le barrage : 60 MJ.
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Doc. 3Transport de l'énergie électrique
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Pour transporter l'énergie électrique, l'électricité circule dans des câbles. Ces câbles possédant une résistance électrique, il y a des pertes d'énergie par effet Joule, c'est-à-dire qu'une partie de l'énergie électrique est convertie en énergie thermique. En tenant compte de l'énergie nécessaire pour faire fonctionner les postes de transformation, les fraudes, les erreurs humaines, etc., il y a environ 6 % de pertes.
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Pour obtenir le rendement global, il faut multiplier les rendements successifs.
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Retrouvez en vidéo
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Questions
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1. Doc. 1 Déterminer l'énergie nécessaire pour remplir complètement la batterie du smartphone. Convertir cette énergie en joule (1 J = 1 W⋅s, d'où 1 W⋅h = 3 600 J).
2. Réaliser la chaîne énergétique décrivant le parcours de l'énergie du stockage jusqu'à la batterie.
3. Identifier l'origine des pertes énergétiques lors de la production de l'électricité dans la centrale.
4. Calculer le rendement de la centrale hydroélectrique.
5. Calculer le rendement global du système, de la production d'électricité jusqu'au stockage dans la batterie.
6. Calculer l'énergie prélevée au barrage pour la charge de la batterie.
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