Physique-Chimie 1re Spécialité

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1. Constitution et transformations de la matière
Ch. 1
Composition chimique d'un système
Ch. 2
Composition chimique des solutions
Ch. 3
Évolution d'un système chimique
Ch. 4
Réactions d'oxydoréduction
Ch. 5
Détermination d'une quantité de matière par titrage
Livret Bac : Thème 1
Ch. 6
De la structure à la polarité d'une entité
Ch. 7
Interpréter les propriétés d’une espèce chimique
Ch. 8
Structure des entités organiques
Ch. 9
Synthèse d'espèces chimiques organiques
Ch. 10
Conversions d'énergie au cours d'une combustion
Livret Bac : Thème 1 bis
2. Mouvement et interactions
Ch. 11
Modélisation d'interactions fondamentales
Ch. 12
Description d'un fluide au repos
Ch. 13
Mouvement d'un système
Livret Bac : Thème 2
3. L'énergie, conversions et transferts
Ch. 15
Études énergétiques en mécanique
Livret Bac : Thème 3
4. Ondes et signaux
Ch. 16
Ondes mécaniques
Ch. 17
Images et couleurs
Ch. 18
Modèles ondulatoire et particulaire de la lumière
Livret Bac : Thème 4
Méthode
Fiches méthode
Fiche méthode compétences
Annexes
Chapitre 14
Problèmes à résoudre

Études énergétiques en électricité

8 professeurs ont participé à cette page
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29
Le défi Solar Impulse

RAI/ANA : Construire un raisonnement

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.

Placeholder pour Solar ImpulseSolar Impulse
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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. 1
Le 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. 2
Chaîne énergétique simplifiée de Solar Impulse 2
Chaîne énergétique simplifiée de Solar Impulse 2
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Doc. 3
Profil de vol de Solar Impulse durant 24 h
Profil de vol de Solar Impulse durant 24 h
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30
« Les appareils électriques en veille consomment très peu d'énergie »

VAL : Analyser un résultat numérique

Peut-on montrer que la mise en veille des appareils électriques du quotidien a un coût énergétique réel et un impact écologique non négligeable ? En faisant l'hypothèse que chaque appareil électrique mis en veille a une puissance de 1 W, calculer :

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 ? »
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 P = 900 MW produit en moyenne chaque mois 500 000 MW·h, ce qui correspond à la consommation de 400 000 ménages environ (source ).
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