Activité documentaire n 7 : Bilan carbone d une habitation.

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1 Noms : Prénoms : Classe : Sujet à rendre obligatoirement avec la copie Activité documentaire n 7 : Bilan carbone d une habitation. Barème S approprier Analyser Valider Questions Capacités attendues Compétence visée Points attribués 1 Extraire des informations sur des S approprier supports variés. 3 Exploiter des informations. Analyser 4 Interpréter des informations. Valider Devoir global Rendre compte à l écrit en utilisant un vocabulaire scientifique adapté et rigoureux, et présenter son travail sous une forme appropriée. Travailler en équipe, partager des tâches, s engager dans un dialogue constructif, accepter la contradiction tout en défendant son point de vue, faire preuve de diplomatie, négocier et rechercher un consensus. /3 /2 Remarques Total : /10 Devoir global : Présenter de manière soignée son travail, répondre avec des phrases complètes et bien construites, et préciser en quelques lignes la manière dont le travail a été réparti entre les membres du binôme, et dans quelles conditions.

2 Document 1 : Rappels : définitions. (A savoir!!) Un hydrocarbure est une espèce chimique composée uniquement d atomes de carbone et d hydrogène. Sa formule brute s écrit CnHm, où n et m sont des nombres entiers. Un combustible est une matière capable de brûler en présence de dioxygène O2 en produisant une quantité de chaleur utilisable. Un carburant est un combustible qui alimente un moteur thermique transformant l énergie chimique du carburant en énergie mécanique. Les biocarburants couvrent l ensemble des carburants liquides, solides ou gazeux produits à partir de la biomasse et destinés à une valorisation énergétique dans les transports. La combustion est une transformation chimique produisant de la chaleur. Un comburant est une espèce chimique qui a pour propriété de permettre la combustion d un combustible. La mole est la quantité de matière d'un système contenant autant d'entités élémentaires qu'il y a d'atomes dans 12 grammes de carbone 12. Une mole d atomes contient environ 6, atomes. Ce nombre est appelé nombre d'avogadro, son symbole est Na. L équation de réaction de combustion d un hydrocarbure s écrit : CnHm + (n+!! ) O2 n CO2 +!! H2O Document 2 : Rappels : Quantité de matière et masse. (A savoir!!) La quantité de matière, notée n, d un échantillon d une espèce chimique de masse molaire M, et de masse m est donnée par la relation : n=!! Où : n est exprimée en moles (mol), m en grammes (g) et M en g.mol - 1. Document 3 : Rappels : Quantité de matière d un gaz (A savoir!!) La quantité de matière n d un gaz qui occupe un volume V est donnée par la relation : n=!!" Où : n est exprimée en moles (mol), V en litres (L) et Vm = 22,4 L.mol - 1 dans les conditions normales de températures et de pression (C.N.T.P). Vm est le volume molaire, c est à dire le volume occupé par une mole d un gaz : il est indépendant de la nature du gaz, mais dépend de la température et de la pression.

3 Document 4 : Avancement. (A savoir!!) Pour décrire l évolution d un système chimique, l avancement d une réaction, noté x et exprimé en moles, permet de calculer les quantités de matière consommées et formées. Document 5 : Fiche méthode : Comment écrire correctement l équation d une réaction chimique. (A savoir!!) Distribuée et expliquée en amont par le professeur Document 6 : Fiche méthode : Le tableau d avancement. (A savoir!!) Distribuée et expliquée en amont par le professeur Document 7 : Pouvoir calorifique des combustibles courants. Le PC du bois diminue fortement avec son taux d'humidité. Document 8 : Consommation moyenne d énergie d un logement en France.

4 Document 9 : Gaz à effet de serre (GES). Les diagnostiques de performance énergétique (DPE) incluent une estimation de la masse de gaz à effet de serre (CO2) émis par m 2 et par an. Document 10 : Formules et données chimiques. Espèce chimique Formule brute Méthane CH 4 Cellulose [C6H10O5]n Elément Masse molaire atomique (en g/mol) Hydrogène 1,0 Carbone 12,0 Oxygène 16,0

5 Document 11 : Cycle du carbone. Document 12 : Formation du gaz naturel. Le gaz naturel est issu de la transformation naturelle, pendant des millions d'années, de matières organiques comme les végétaux et les animaux. Ces résidus organiques se décomposent et sont enterrés sous des couches de sédiments. Avec le temps et sous l'effet de la pression et de la chaleur, ces couches sédimentaires se transforment en hydrocarbures comme le pétrole ou le gaz naturel à l'intérieur d'une couche rocheuse appelée «roche- mère». Puisqu'il est léger, il monte à l'intérieur de roches plus poreuses jusqu'à ce qu'il se heurte à une couche de roche imperméable. Bloqué à cet endroit, une poche de gaz naturel se crée. Ce processus prend des millions d'années! Source : Problème : On se place dans le cas de deux logements identiques à celui du document 8. Le premier logement est équipé d une chaudière à gaz pour le chauffage et l eau chaude sanitaire. Le deuxième logement est équipé d une chaudière à bois pour le chauffage et l eau chaude sanitaire. Hypothèses d étude : Les deux chaudières étudiées ont un rendement de 100%. Le gaz de ville est constitué uniquement de méthane. Le bois utilisé est du hêtre sec. Le bois est composé uniquement de cellulose. Déterminer la classe de chaque logement concernant l émission de GES. Quel type de chaudière permet de limiter l impact carbone d un tel logement? Pourquoi? Réaliser un rapport complet et détaillé pour répondre à ce problème. L utilisation des tableaux d avancement est obligatoire.

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