Problèmes à résoudre
29Le défi Solar Impulse
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✔ RAI/ANA : Construire un raisonnement
Doc. 2Chaîne énergétique simplifiée de Solar Impulse 2
Doc. 2
Doc. 3Profil de vol de Solar Impulse durant 24 h
Doc. 3
Le 26 juillet 2016, l’avion Solar Impulse a accompli le premier tour du monde sans escale et sans une seule goutte de carburant.
L’expérience Solar Impulse est une prouesse à la fois scientifique et technologique.
1. Quel est l’obstacle majeur au défi Solar Impulse ?
2. Calculer l’énergie maximale pouvant être stockée dans les accumulateurs.
3. Utiliser vos connaissances et les documents à votre disposition pour déterminer si l’avion Solar Impulse 2 dispose de suffisamment d’autonomie pour relever son défi de tour du monde sans une seule goutte de carburant.
Données
- Densité énergétique des accumulateurs : 260 W·h·kg‑1 ;
- Masse totale des accumulateurs : 400 kg ;
- Moteurs électriques : 4 moteurs de 17,5 cv (cv : cheval).
- Conversion : 1 cv 0,736 kW ;
- Surface de panneaux solaires : 269,5 m2 ;
- Entre Le Caire et Abou Dhabi la puissance solaire moyenne en juillet est de 380 W·m-2. Le soleil brille en moyenne 14 h par jour ;
- L’avion vole à une vitesse de 90 km·h-1 de jour, et 60 km·h-1 de nuit.
Doc. 1Le premier tour du monde aérien sans carburant
Ce n’était ni l’étape la plus longue, ni la plus difficile, encore moins la plus spectaculaire. Pourtant, c’est bien ce dix-septième et dernier vol qui restera dans l’histoire, celui dont le monde se souviendra. Mardi 26 juillet, l’avion solaire Solar Impulse 2 a bouclé le premier tour du monde aérien, près de 40 000 kilomètres, sans la moindre goutte de carburant.
Doc. 1
Retour sur l’ouverture du chapitre (esprit scientifique)
30« Les appareils électriques en veille
consomment très peu d’énergie »
30
✔ VAL : Analyser un résultat numérique
Données
- 15 à 50 appareils en veille par logement (source ADEME) ;
- Nombre de logements en France : 35,7 millions de logements (source INSEE, janvier 2017) ;
- Un réacteur nucléaire de puissance 900 MW produit en moyenne chaque mois 500 000 MW·h, ce qui correspond à la consommation de 400 000 ménages environ (source edf.fr).
1. la puissance électrique totale de l’ensemble des appareils mis en veille en France ;
2. la consommation électrique totale mensuelle, exprimée en TW·h ;
3. le nombre de réacteurs nucléaires devant rester en fonctionnement pour produire l’énergie nécessaire à la mise en veille de tous ces appareils ;
4. le résultat numérique obtenu à la question 3. est-il en accord avec l’affirmation suivante : « Les appareils en veille consomment très peu d’énergie ? »
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