Thème : Le Soleil : notre source d’énergie Chapitre : Une diversité de ressources d’énergie

Exercices d’application

⬆️

Questionnaire

  1. La formation de combustibles fossiles se fait :
  2. Les combustibles fossiles sont :
  3. Les biocarburant ont pour origine :
  4. Le vent est une source d’énergie

Pouvoir calorifique des combustibles

Le pouvoir calorifique par unité de masse d’une source d’énergie est la quantité d’énergie qu’il est possible d’obtenir à partir de la combustion d’une masse d’un kilogramme de cette source.

Source d’énergie Pouvoir calorifique (MJ·kg-1 )
Charbon (anthracite) 26
Paille 14
Bûches de bois 15
Essence sans plomb 95 43
Bioéthanol 26
  1. Comparez le pouvoir calorifique des énergies renouvelables et non renouvelables.
  2. À l’aide de la réponse précédente, expliquez une des difficultés rencontrées lorsque l’on souhaite réduire l’utilisation des combustibles fossiles afin de diminuer les émissions de gaz à effet de serre.

Estimation d’un pouvoir calorifique

Pour faire une fondue, on peut utiliser comme source de chaleur la combustion de l’éthanol. Le pouvoir calorifique par unité de masse de l’éthanol peut être mesuré en réalisant l’expérience suivante.

Protocole expérimental

  • Disposer 5 g d’éthanol dans un creuset et placer un bécher contenant 50 g d’eau au-dessus.
  • Relever la température initiale de l’eau.
  • Allumer l’éthanol et le laisser brûler jusqu’à sa disparition totale
  • Relever la température finale de l’eau.
Quantité d’énergie nécessaire pour augmenter la température d’un gramme d’eau de 1 °C 4,18 J
Quantité d’énergie nécessaire pour augmenter la température du bécher en verre de 1 °C 1200 J
Température initiale 15 °C
Température finale 95 °C
  1. Déterminer la quantité d’énergie nécessaire pour faire chauffer l’eau de la température initiale à la température finale.
  2. Même question pour le verre du bécher.
  3. En déduire l’énergie libérée par l’éthanol.
  4. Déterminer le pouvoir calorifique massique de l’éthanol en MJ·kg-1.