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Une longue histoire de la matière
Le Soleil, notre source d'énergie
La Terre, un astre singulier
Son et musique, porteurs d'information
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Chapitre 7
Exercices

Le coin des experts

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6
L'électricité, une énergie « propre » ?

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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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L'électricité est souvent présentée comme une alternative à la combustion des énergies fossiles pour de nombreux usages (transport, chauffage, etc.). Qualifiée de « propre », elle permettrait de réduire les émissions de gaz à effet de serre.
Toutefois, l'électricité est produite à partir de nombreuses sources d'énergies primaires.
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Donnée

Conversion d'unités d'énergie : 1 TWh = 1012 Wh
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Doc.
Parts des différentes sources d'énergie primaires au sein de la production mondiale d'électricité.

Parts des différentes sources d'énergie primaires au sein de la production mondiale d'électricité.
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Questions
1. Identifiez les sources d'énergie primaire renouvelables et non renouvelables, afin de calculer la part totale d'énergies renouvelables dans la production d'électricité mondiale.
2. À l'aide de vos connaissances, discutez l'idée que l'énergie électrique est une énergie « propre ».
3. Proposez des solutions réalistes pour diminuer l'impact environnemental de la production d'électricité.
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7
Le gaz de schiste, un exemple de ressource non conventionnelle

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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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La très forte demande actuelle en combustibles fossiles comme le pétrole ou le gaz naturel incite à chercher de nouvelles ressources qualifiées de « non conventionnelles », souvent plus complexes à extraire. Le gaz de schiste est l'une de ces alternatives, mais son extraction nécessite d'importants moyens techniques et présente des risques environnementaux.
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Doc. 1
Étapes du processus d'extraction du gaz de schiste

Étapes du processus d'extraction du gaz de schiste
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Doc. 2
Comparaison des conditions d'extraction du gaz conventionnel et du gaz de schiste

Comparaison des conditions d'extraction du gaz conventionnel et du gaz de schiste

Une fois la poche de gaz identifiée et le forage effectué, l'extraction du gaz conventionnel ne nécessite pas d'autres opérations techniques.
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Question
Comparez les modalités d'extraction du gaz de schiste et du gaz naturel conventionnel, en précisant quels sont les risques environnementaux potentiels liés à chaque type d'exploitation.
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Exercice numérique
Une 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 la version alternative de .
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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

Placeholder pour Photographie d'un flacon d'éthanol à 99,9%, liquide inflammable, nocif et dangereux. Pictogrammes de danger présents.Photographie d'un flacon d'éthanol à 99,9%, liquide inflammable, nocif et dangereux. Pictogrammes de danger présents.
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Travaux pratiques

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.

Travaux pratiques
Résultats et données :

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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Question
Estimez le pouvoir calorifique par unité de masse de l'éthanol.
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