Extrait : la centrale thermique à flamme
Question⚓
Un réacteur de centrale thermique à flamme produit une puissance d'environ 1 100 MW. Un réacteur de centrale géothermique peut délivrer une énergie de 7 500 000 MWh par an, en fonctionnant 6 820 heures.
4a. Montrer par un calcul que la puissance électrique du réacteur de centrale géothermique est équivalente à celle du réacteur de centrale thermique à flamme.
Solution⚓
Calcul de la puissance du réacteur de centrale géothermique :
Je sais que E = P x t avec E l'énergie électrique en MWh, P la puissance en MW et t la durée d'utilisation en h.
Donc P = E / t = 7 500 000 / 6 820 = 1 100 MW
Je lis que la puissance du réacteur de centrale thermique à flamme produit une puissance d'environ 1 100 MW. Le réacteur de centrale géothermique a donc une puissance équivalente.
Question⚓
Lorsqu’on brûle 6×1022 molécules de méthane de manière complète :
1 Combien de molécules de dioxygène sont nécessaires? Expliquer.
2 Combien de molécules de dioxyde de carbone sont formées? Expliquer.
Solution⚓
D'après l'équation de réaction, pour 1 molécule de méthane brûlée de manière complète, il faut 2 molécules de dioxygène. C'est une situation de proportionnalité. Donc pour 6×1022 molécules de méthane brûlées il faudra 12×1022 molécules de dioxygène.
2. De la même manière, on voit d'après l'équation de réaction que pour 1 molécule de méthane brûlée de manière complète, il est produit 1 molécule de dioxyde de carbone. C'est une situation de proportionnalité. Donc pour 6×1022 molécules de méthane brûlées il sera produit 6×1022 molécules de dioxyde de carbone.
Question⚓
Donner deux arguments expliquant pourquoi certains pays ont opté pour des centrales géothermiques.
Solution⚓
La centrale thermique à flamme utilise du gaz naturel, le méthane, qui est une source d'énergie fossile, non renouvelable, qui pourrait donc venir à manquer. De plus la combustion du méthane produit du dioxyde de carbone et de l'eau, deux gaz à effet de serre.
Donc à puissances équivalentes, la centrale géothermique est plus écologique : elle utilise la géothermie, source d'énergie renouvelable, et n'émet pas de gaz à effet de serre.
Extrait : Puissance du poêle à bois et durée de fonctionnement
Question⚓
Pour chauffer l'habitation, le poêle à bois fournit de l'énergie thermique grâce à la combustion du bois. En moyenne pour une maison, la consommation annuelle d'énergie notée E est égale à 13 000 kWh.
Calculer la durée de fonctionnement du poêle, d'une puissance notée P égale à 10 kW, pour garantir cet apport d'énergie E. La réponse attendue sera exprimée en heure.
Rappel : 1 kilowattheure (kWh) est l'énergie consommée par un appareil d'une puissance de 1 kW pendant une heure.