PARTIE A : L EQUIPEMENT SOLAIRE DES BATIMENTS. A.1.3 Le convertisseur électrique doit transformer le courant continu en courant alternatif.

Documents pareils
Baccalauréat STI2D et STL spécialité SPCL Épreuve de physique chimie Corrigé Session de juin 2014 en Polynésie. 15/06/2014

I. Introduction: L énergie consommée par les appareils de nos foyers est sous forme d énergie électrique, facilement transportable.

C3. Produire de l électricité

THEME 2. LE SPORT CHAP 1. MESURER LA MATIERE: LA MOLE

CORRIGE. CHAP 04-ACT PB/DOC Electrolyse de l eau 1/12 1. ALIMENTATION ELECTRIQUE D'UNE NAVETTE SPATIALE

À propos d ITER. 1- Principe de la fusion thermonucléaire

A. Énergie nucléaire 1. Fission nucléaire 2. Fusion nucléaire 3. La centrale nucléaire

U-31 CHIMIE-PHYSIQUE INDUSTRIELLES

TS1 TS2 02/02/2010 Enseignement obligatoire. DST N 4 - Durée 3h30 - Calculatrice autorisée

Transformations nucléaires

Le ph, c est c compliqué! Gilbert Bilodeau, agr., M.Sc.

1 ère partie : tous CAP sauf hôtellerie et alimentation CHIMIE ETRE CAPABLE DE. PROGRAMME - Atomes : structure, étude de quelques exemples.

CH 11: PUIssance et Énergie électrique

Quelques chiffres clés de l énergie et de l environnement

A retenir : A Z m n. m noyau MASSE ET ÉNERGIE RÉACTIONS NUCLÉAIRES I) EQUIVALENCE MASSE-ÉNERGIE

P17- REACTIONS NUCLEAIRES

Chapitre 02. La lumière des étoiles. Exercices :

Chapitre n 6 MASSE ET ÉNERGIE DES NOYAUX

Chapitre 5 : Noyaux, masse et énergie

Chapitre 11: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

4 ème PHYSIQUE-CHIMIE TRIMESTRE 1. Sylvie LAMY Agrégée de Mathématiques Diplômée de l École Polytechnique. PROGRAMME 2008 (v2.4)

Séquence 14 : puissance et énergie électrique Cours niveau troisième

Transformations nucléaires

BAC BLANC SCIENCES PHYSIQUES. Durée : 3 heures 30

Lycée Galilée Gennevilliers. chap. 6. JALLU Laurent. I. Introduction... 2 La source d énergie nucléaire... 2

TP 2: LES SPECTRES, MESSAGES DE LA LUMIERE

Équivalence masse-énergie

Sciences et Technologies de l Industrie et du Développement Durable ENERGIE THERMIQUE ENERGIE THERMIQUE

Energie Nucléaire. Principes, Applications & Enjeux. 6 ème /2015

Mesures et incertitudes

Chapitre 6. Réactions nucléaires. 6.1 Généralités Définitions Lois de conservation

Présentation générale des principales sources d énergies fossiles.

Energie nucléaire. Quelques éléments de physique

Atelier : L énergie nucléaire en Astrophysique

La physique nucléaire et ses applications

BTS BAT 1 Notions élémentaires de chimie 1

C4: Réactions nucléaires, radioactivité et fission

EXERCICES SUPPLÉMENTAIRES

Bilan thermique et social simplifié

Fiche 19 La couleur des haricots verts et cuisson

Bilan thermique et social simplifié

8/10/10. Les réactions nucléaires

T4 Pourquoi éteindre les phares d une voiture quand le moteur est arrêté? Comment fabriquer une pile? un accumulateur?

Bilan des émissions de gaz à effet de serre (BEGES)

Application à l astrophysique ACTIVITE

Bilan GES Entreprise. Bilan d émissions de Gaz à effet de serre

document proposé sur le site «Sciences Physiques en BTS» : BTS AVA 2015

Choix multiples : Inscrire la lettre correspondant à la bonne réponse sur le tiret. (10 pts)

Stage : "Développer les compétences de la 5ème à la Terminale"

L ÉLECTRICITÉ C EST QUOI?

a. Fusion et énergie de liaison des noyaux b. La barrière Coulombienne c. Effet tunnel & pic de Gamov

Capteur à CO2 en solution

Plan d actions Bilan Carbone. Périmètres d étude Sources d émissions Nbre d actions

Physique, chapitre 8 : La tension alternative

La Fusion Nucléaire (Tokamak) Nicolas Carrard Jonathan Carrier Guillomet 12 novembre 2009

1 Savoirs fondamentaux

Vitesse d une réaction chimique

SECTEUR 4 - Métiers de la santé et de l hygiène

CORRECTION TP Multimètres - Mesures de résistances - I. Mesure directe de résistors avec ohmmètre - comparaison de deux instruments de mesure

Comment? chez le particulier ou en collectivité

Enseignement secondaire

P7669 MACHINE A VAPEUR MINIATURE P7669R A mouvement alternatif P7669T Turbine

Bilan GES Entreprise. Bilan d émissions de Gaz à effet de serre

République Algérienne Démocratique et Populaire. Ministère de l énergie et des Mines. Résultat du Secteur de l Energie et des Mines pour l'année 2005

Titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

Compétence 3-1 S EXPRIMER A L ECRIT Fiche professeur

Chapitre 11 Bilans thermiques

CONSOMMATION ET PRODUCTION D ELECTRICITE EN ALLEMAGNE. Bernard Laponche 2 juin 2014 * Table des matières

CHAUFFAGE PAR LE BOIS ESPACE AQUALUDIQUE DE CARHAIX PREMIER RETOUR D EXPERIENCE APRES TROIS ANNEES DE FONCTIONNEMENT

DM 10 : La fusion nucléaire, l énergie de l avenir? CORRECTION

Chapitre 10 : Radioactivité et réactions nucléaires (chapitre 11 du livre)

GIRAFE ENERGIES RENOUVELABLES MATERIAUX RENOUVELABLES LA SYNERGIE PARFAITE

Eau chaude Eau glacée

POLY-PREPAS Centre de Préparation aux Concours Paramédicaux. - Section Orthoptiste / stage i-prépa intensif -

NOTIONS FONDAMENTALES SUR LES ENERGIES

Le défi énergétique. Exercices. Correction. 1. Le charbon est une ressource renouvelable. Il s puise. 2. L énergie s exprime en Watt (W).

AIDE-MÉMOIRE LA THERMOCHIMIE TABLE DES MATIERES

K W = [H 3 O + ] [OH - ] = = K a K b à 25 C. [H 3 O + ] = [OH - ] = 10-7 M Solution neutre. [H 3 O + ] > [OH - ] Solution acide

STI2D : Enseignements Technologiques Transversaux

Chapitre 1 : Qu est ce que l air qui nous entoure?

A) Les réactions de fusion nucléaire dans les étoiles comme le Soleil.

QU EST-CE QU UN CHAUFFE-EAU THERMODYNAMIQUE?

Batteries. Choix judicieux, résultats performants

Les Énergies Capter et Stocker le Carbone «C.C.S»

Bilan des émissions de gaz à effet de serre

VI Basse consommation inverter

Interactions des rayonnements avec la matière

Rayonnements dans l univers

Exercice n 1: La lampe ci-dessous comporte 2 indications: Exercice n 2: ( compléter les réponses sans espaces)

Production d eau chaude sanitaire thermodynamique, que dois-je savoir?

INTRODUCTION À LA SPECTROSCOPIE

Charges électriques - Courant électrique

Séquence 9. Étudiez le chapitre 11 de physique des «Notions fondamentales» : Physique : Dispersion de la lumière

Chapitre 7 : CHARGES, COURANT, TENSION S 3 F

Formation Bâtiment durable-energie Cycle 2013

Le SIEL, des compétences au service des consommateurs d énergies de la Loire

SOLUTIONS TECHNOLOGIQUES D AVENIR

2.0. Ballon de stockage : Marque : Modèle : Capacité : L. Lien vers la documentation technique :

Electricité : caractéristiques et point de fonctionnement d un circuit

Chapitre 7: Énergie et puissance électrique. Lequel de vous deux est le plus puissant? L'énergie dépensée par les deux est-elle différente?

Transcription:

Sujet bac STL SPCL Polynésie Juin 2014 (Correction) A.1 tude énergétique A.1.1 PARTI A : L QUIPMNT SOLAIR DS BATIMNTS * * A.1.2 Les panneaux solaires fournissent un courant continu. A.1.3 Le convertisseur électrique doit transformer le courant continu en courant alternatif. A.1.4 e1 140 Wh e2 105 Wh P1 860 Wh P2 35 Wh η S électrique1 ηe électrique2 utile absorbée utile absorbée solaire électrique1 électrique1 solaire 0 14 η S 140 Wh électrique2 sélectrique1 140 75 ηe 105Wh solaire e1 + P1 P1 solaire e1 0 140 860 Wh e1 e2 + P2 P2 e1 e2 140-105 35 Wh A.1.5 D après le document A1, la production d électricité restituée sur le réseau d une installation photovoltaïque d 1 kwc est de 1084 kwh pour 7,1 m 2 donc pour 135 m 2 : 1084 135 20611 kwh 7,1

A.2 tude expérimentale A.2.1. Les deux appareils sont : - pour la mesure de la tension U : le voltmètre branché en dérivation - pour la mesure de l intensité I : l ampèremètre branché en série V A A.2.2. La formule qu il faut saisir dans la cellule C3 est la réponse c) ; C1*C2/0 Car le calcul de la puissance est égal au produit de l intensité par la tension. De plus l intensité est exprimée en ma donc il faut l exprimer en ampère A. (P U I) A.2.3 La tension à vide se mesure lorsque K est ouvert donc lorsque I 0. Donc d après le document A.2.2, lorsque I 0, U 20,82 V. V OCexp 20,82 V A.2.4 Sachant que U R I, lorsque R tend vers 0, alors U tend également vers 0. Donc, nous pouvons lire l intensité du courant de court-circuit dans le tableau lorsque U tens vers 0 c'est-à-dire lorsque U 0,06 V soit I CCexp 224 ma A.2.5 Par lecture graphique, P MAXexp 2,43 W P MAXex A.2.6 P P P max P P max max exp 5 2,43 0,514 soit 51,4% 5 L écart relatif étant important, supérieur à 10 %, l expérience ne valide pas la puissance P max affichée par le constructeur. A.2.7 Les caractéristiques constructeurs sont données pour des conditions de tests bien précises et la composition du spectre utilisé doit être identique à celui du spectre solaire lorsqu il traverse une épaisseur et demie d atmosphère. Or, dans le cadre de cette expérience, le spectre de la lampe halogène est bien différents de celui du spectre solaire d où la différence entre les valeurs constructeurs et les valeurs expérimentales.

PARTI B : LA CHAUDIR A CONDNSATION DS BATIMNTS B.1. B.1.1 D après le document B1, la température des fumées à la sortie de la deuxième zone est de 50 C. D après le document B2, à cette température, le dioxyde de carbone et le diazote sont à l état gazeux. La température d ébullition du diazote et du dioxyde de carbone étant respectivement de -196 C et -56,6 C. B.1.2 Liquide Gazeux B.1.3 La pression, dans les deux situations, est de kpa. t la température de l eau pour la première zone est de 180 C et pour la deuxième zone, elle est de 50 C * B * A

B.1.4 Dans une chaudière à condensation, on ne peut pas dire que les fumées sont condensées, car une seule partie de ces fumées passent de l état gaz à l état liquide, ce qui est le cas de l eau. Le dioxyde de carbone et le diazote reste à l état gazeux. B.2. La combustion dans une chaudière. B.2.1 CH 4 + 2O 2 CO 2 + 2H 2 O B.2.2 n m M 1 10 3 CH 4 CH 4 62, 5 CH 4 16 mol B.2.3 D après l équation bilan, on la relation : nch n 4 H2O 1 2 n 2n 2 62,5 125 mol H2O CH4 mh O nh O M H O 125 18 2250 g 2, 25 kg 2 2 2 B.2.4 L énergie libérée par la combustion de 1 kg de méthane CH 4 est de 50 kj. La combustion de 1 kg de méthane CH 4 libère 2,25 kg d eau. Le gain d énergie réalisée par cette chaudière est l énergie récupérée par la condensation de l eau. La condensation de 1 kg d eau libère 2,26 kj donc 2,25 kg libère 2,25 2,26 5,085 kj. Le gain est donc de : 5,085 G 0,10 soit 10% 50 B.3 La composition du condensat B.3.1 On peut considérer le condensat comme une solution aqueuse car le condensat est constitué d eau issue de la condensation des fumées. B.3.2 Pour mesurer le ph de cette solution, on peut utiliser un ph-mètre. B.3.3 Le ph est de 5,2 donc inférieur à 7. Le condensat est une solution acide. B.3.4 Le ph de l eau pure est de 7. Or, dans ce cas, il est inférieur à 7 donc le condensat contient un autre constituant qui est responsable de cette acidité. - B.3.5 CO 2,H 2 O HCO 3 + H + (1) H 2 O + H + H 3 O + (2) (1) + (2) CO 2,H 2 O + H 2 O HCO 3 - + H 3 O + B.3.6 D après le document B.3.1, le dioxyde de carbone se dissout dans l eau. Donc c est cette dissolution qui est responsable de l acidité dans le condensat. - D après le document B.3.2, les espèces dissoutes à un ph de 5,2 sont : CO 2,H 2 O, HCO 3 et H 3 O + B.3.7 A ph 5,2, il n y a pas, d après le diagramme de prédominance, présence d ions CO 3 2-. (présence d ions CO 3 2- vers ph 8). Donc il ne peut pas se former de tartre constitué de carbonate de calcium CaCO 3.

PARTI C. ACQUISITION VNTULL D UN DNSIMTR NUCLAIR C.1. Mesure de la teneur en eau d un sol. C.1.1 n réglant la température de l étuve à 80 C, la vaporisation de l eau se fait par évaporation. C.1.2 On prélève un échantillon d environ m 10 g de terre que l on pèse précisément à l aide de la balance. On place cet échantillon dans l étuve réglée à la température de 80 C. On réalise des pesées régulières de cet échantillon et lorsque la masse ne varie plus, on obtient la masse m ss de sol sec. On peut donc en déduire la masse d eau présente dans cet échantillon : m eau m m ss et donc calculer la teneur en eau. C.1.3 D après le document C.1, les densimètres nucléaires sont d une utilisation facile et permettent des mesures rapides qui sont renouvelables. C.2. Mesure de la densité C.2.1 Césium 137 : 55 protons et 137 55 82 neutrons Baryum 137 : 56 protons et 137 56 81 neutrons C.2.2 Des isotopes ont le même nombre de protons mais un nombre neutrons différents. Le césium 137 et le baryum 137 ne sont pas des isotopes car ils ont un nombre de protons différents. C.2.3 137 137 0 Cs Ba+ e 55 56 1 La particule émise est un électron. Il s agit d un rayonnement β - C.2.4 D après le document C.1 et la question précédente, la source émet des rayonnements β - et des rayonnements γ qui accompagne les rayonnements β -. C.2.5 La période radioactive correspond à la durée au bout de laquelle le nombre de nombre de noyaux radioactifs (ou l activité) présents dans l échantillon est réduit de moitié. Initialement l activité est de 380 MBq. Donc au bout de T 1/2, l activité sera de 190 MBq. Donc par lecture graphique T 1/2 30 ans

C.2.6 A 0 380 MBq. On a une perte de 10 % de l activité donc l activité sera de : 10 10 A A0 A0 380 380 342 MBq On reporte cette valeur sur le graphique pour déterminer la durée entre deux étalonnages. Par lecture graphique sur l axe horizontal, cette durée est de 4 ans. C.3 Obligation en cas d acquisition d un densimètre nucléaire. Dans le cas où l entreprise ferait le choix d acquérir ce type de densimètre, ils doivent : - obtenir une autorisation préfectorale d utilisation - former correctement des opérateurs. - réaliser un calibrage adéquat pour chaque site et tous les 4 ans.