Chapitre 7
Exercices
le repaire des initiés
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4Une estimation du pouvoir calorifique massique de l'éthanol
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Compétence
✔ Calculer des énergies et comparer différents pouvoirs calorifiques par unité de masse suivant la nature de la biomasse
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Retrouvez de cet exercice.
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Pour faire une fondue, on peut utiliser comme source de chaleur
la combustion de l'éthanol. Le pouvoir calorifique par unité de masse
de l'éthanol peut être mesuré en réalisant l'expérience suivante.
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Doc.Bouteille d'éthanol liquide
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Protocole expérimental :
- Disposer 5 g d'éthanol dans un creuset et placer un bécher contenant 50 g d'eau au-dessus.
- Relever la température initiale de l'eau.
- Allumer l'éthanol et le laisser brûler jusqu'à sa disparition totale
- Relever la température finale de l'eau.
Quantité d'énergie nécessaire pour augmenter
la température d'un gramme d'eau de 1 °C | 4,18 J |
|---|---|
Quantité d'énergie nécessaire pour augmenter
la température du bécher en verre de 1 °C | 1 200 J |
Température initiale | 15 °C |
Température finale | 95 °C |
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Questions
1. Recherchez la signification des pictogrammes que l'on voit sur le flacon d'éthanol.
2. Déterminez la quantité d'énergie libérée par l'éthanol permettant de faire chauffer l'eau de 15 °C à 95 °C.
3. Même question pour le verre du bécher.
4. Déduisez-en le pouvoir calorifique massique de l'éthanol.
5. Expliquez pourquoi on trouve une valeur plus basse que celle donnée dans .
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5Les rendements énergétiques du pétrole et du bois
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Compétence
✔ Étudier des atouts et des limites liés à l'utilisation de sources d'énergie renouvelables et non renouvelables
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Le pétrole est issu de la transformation de matière
organique pendant de très longues durées dans
des conditions particulières. Le bois est formé de
matière organique directement issue de la photosynthèse
des feuilles de l'arbre.
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Doc.Comparaison de certaines caractéristiques du pétrole et du bois.
Source Caractéristiques | 1 kg de pétrole brut | 1 kg de bois de chêne sec |
|---|---|---|
| Énergie moyenne libérée par combustion (kJ) | 42 \times 10^{3} | 15 \times 10^{3} |
| Masse de matière organique nécessaire pour la formation (kg) | 2,8 \times 10^{3} (estimation) | 1 |
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Questions
1. Comparez les quantités d'énergie récupérable dans un kilogramme de pétrole et de bois.
2. Comparez les masses de matière organique nécessaires à la formation d'un kilogramme de pétrole et de bois.
3. En considérant que la synthèse d'un kilogramme de matière organique nécessite toujours la même quantité d'énergie solaire, déduisez la source d'énergie ayant le meilleur rendement énergétique.
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