PARTIE 2 - LE DÉFI ÉNERGÉTIQUE (6 points)

Document 1 : les gestes écologiques
 D’après "Ça m’intéresse", Mars 2012

Quelle ampoule choisir ?

Condamnées à l’extinction, les ampoules à filament sont peu à peu remplacées par les lampes fluocompactes (LFC).
Toutes coûtent plus cher que la bonne vieille ampoule d’Edison (ampoule à filament), un surcoût compensé par une facture d’électricité allégée. En effet, une LFC de 13 W émet la même quantité de lumière (exprimée en lumens) qu’une ampoule à filament de 60 W. L’institut national de la consommation (INC), qui a récemment testé 14 LFC, a montré que la moitié résiste moins de quatre ans quand elles sont allumées 10 fois par jour. Cependant, pour des allumages peu fréquents, les LFC durent plus longtemps.
Même si elles ont progressé, les LFC accusent encore un léger retard à l’allumage, de quelques secondes à deux minutes selon les marques.

Piles jetables ou accumulateurs électrochimiques ?

Les accumulateurs actuels peuvent se recharger à tout moment (inutiles qu’ils soient vides), de 400 à 1000 fois et évitent ainsi l’achat de nombreuses piles jetables. En effet, pour fournir 1kW d’énergie sur dix ans, il faudrait environ 500 piles jetables contre une cinquantaine d'accumulateurs.

Document 2 : l’énergie électrique

L’électricité est une forme d’énergie secondaire, car on doit d’abord la créer à partir d’une énergie primaire. Le procédé implique une perte d’énergie qui diffère suivant la méthode utilisée.
L’électricité une fois créée, ne peut pas être stockée contrairement à d'autres formes d’énergie. On ne peut pas conserver l’électricité dans un récipient comme le pétrole ou le bois !

Un accumulateur électrochimique est un moyen de stocker de l'énergie permettant une production facile et rapide d'électricité. Il met en jeu une réaction chimique.
 D’après http://www.eco-energie.ch

Document 3 : répartition de la production totale brute d’électricité en France en 2010


Origine de la production d'électricité

Part de l’énergie (%)

Nucléaire

75,3

Thermique classique

11,0

Hydraulique

11,9

Éolienne

1,7

Photovoltaïque

0,1

Production totale nette

100,0

D’après http://www.statistiques.developpement-durable.gouv.fr


QUESTIONS :

Question 1 : à l’aide du document 1, donner un avantage et un inconvénient des lampes fluocompactes.

Question 2 : énergie consommée par une ampoule à filament.

Pour une durée d'utilisation de 10 heures, l’énergie consommée par l'ampoule à filament citée dans le document 1 est de l’ordre de :
Cocher uniquement la réponse exacte

2 200 Wh
2 200 kJ
2 200 W
2 200 J

Question 3 : dans le document 1, le journaliste écrit : « pour fournir 1 kW d’énergie sur dix ans, il faudrait environ 500 piles jetables contre une cinquantaine d'accumulateurs. »
Le terme énergie n'est pas approprié. Expliquer et donner le terme correct.

Question 4 : chaîne énergétique d'un accumulateur électrochimique.

Compléter la chaîne énergétique ci-dessous réalisée par un accumulateur électrochimique :

Question 5 : énergie renouvelable dans la production brute d’électricité. 

À partir du document 3, le pourcentage d’énergie renouvelable dans la production brute d’électricité est de :

Cocher uniquement la réponse exacte

87,2 %
77,1 %
13,7 %
1,8 %

QUESTIONS / REPONSES

BAREME

Question 1 : Avantage : les lampes fluocompactes consomment moins d’énergie pour un même rayonnement.

Inconvénient : les lampes fluocompactes ont une durée de vie faible pour un nombre important d’allumages ou ont un retard à l'allumage.

0,5 point

Avantage : si explication sur la différence de consommation d’énergie
0,5 point

1 inconvénient

Question 2 : pour une durée d'utilisation de 10 heures, l’énergie consommée par l'ampoule à filament citée dans le document n°1 est de l’ordre de :
Réponse 2 : 2 200 kJ

réponse juste : 1 point réponse fausse : 0 point

Question 3 : dans le document n°1, le journaliste écrit : « pour fournir 1 kW d’énergie sur dix ans, il faudrait environ 500 piles jetables contre une cinquantaine d'accumulateurs. »
Le terme énergie n'est pas approprié. Expliquer et donner le terme correct.

Réponse 3 : le terme énergie est inapproprié car une énergie s'exprime en Joule (J) ou kilowattheure (kWh).

Le terme correct est la puissance.

0,5 point

Explication de l'incohérence entre grandeur et unité
0,5 point
Au moins une unité correcte de l'énergie

0,5 point

Terme puissance

Question 4 : Compléter la chaîne énergétique ci-dessous réalisée par un accumulateur électrochimique :
Réponse 4 :

Les chaînes énergétiques de la charge et de la décharge sont acceptées.

réponse juste : 1,5 points (0,5 point par réponse juste et bien placée)
On acceptera également la chaîne de l'accumulateur en charge (chimique et électrique inversés)

réponse fausse : 0 point

Question 5 : à partir du document 3, le pourcentage d’énergie renouvelable dans la production brute d’électricité est de :

Réponse 5 : 13,7 %

réponse juste : 1 point réponse fausse : 0 point