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La
consommation d'énergie mondiale a commencé à croître de façon très
importante àpartir de 1910. Par un effet "boule de neige", l'énergie
devenue une denrée accesible, facile à transporter (sous forme de
pétrole ou de ses dérivés ), a permis le développement industriel et
l'accroissement du niveau de vie, qui a leur tour nécessite de plus en
plus d'énergie.
Les unités d'énergie.
L'unité d'énergie dans le système international d'unités est le joule.
Donner l'expression du joule en unités de base que sont le mètre,la seconde, le kilogramme.
Energie = force fois déplacement ; force = masse fois accélération ; accélération = longueur / temps2.
Energie = masse fois longueur2 / temps2. ( ML2T-2).
La
référence constante au pétrole conduit à utliliser une unité dérivée de
l'énergie qui se note tep pour "tonne équivalent pétrole", qui
conventionnellement est telle que : 1 tep = 41,9 GJ.
Une autre unité d'énergie est le kWh.
Calculer la valeur en joule de 1 kWh.
1 kWh = 3600*1000 = 3,6 106 J.
En déduire en kWh la valeur de 1 tep.
1 tep = 41,9 109 / 3,6 106 =1,16 104 kWh.
Citer une autre unité d'énergie, et préciser le domaine de la physique dans lequel elle est utilisée.
L'électron volt (eV) ou le méga électrron volt ( MeV) est utilisé dans l'infiniment petit de l'atome.
Energie primaire, énergie finale.
L'énergie
primaire est l'énergie telle qu'elle se trouve dans la nature.
L'énergie finale est l'énergie que nous consommons quotidiennement.
Elle peut être sous différentes formes,mais elle est bien souvent sous
forme électrique dans nos habitations.
La production d'électricité a
lieu dans les centrales qui peuvent être des centrales à charbon ou des
centrales nucléaires, mais aussi des centrales hydrauliques ou
centrales éoliennes, ou encore photovoltaïques...
On peut lire dans le "dossier sur l'énergie" d'un journal scientifique :
"
1000 kWh représentent 0,087 tep s'ils sont produits par l'hydraulique ;
0,26 tep s'ils sont produits par une centrale nucléaire et 0,86 tep par
une centrale géothermique".
Estimer
en ordre de grandeur le rendement des différentes centrales qui
permettent de transformer ces énergies en électricité.
1 tep = 1,16 104 kWh ; 0,087 tep = 0,087*1,16 104 ~1010 kWh.
R endement d'une centrale hydraulique : 1000 / 1010 ~ 1.
Rendement d'une centrale nucléaire : 1000 / (0,26 1,16 104 ) ~0,3.
.Rendement d'une centrale géothermique : 1000 / (0,86 1,16 104 ) ~0,1.
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D'après
la British Petroleum Statistical revue of Wordl Energy, la production
d'énergie mondiale en 2008 par type d'énergie est :| type d'énergie | production (tep) | | pétrole | 3930 | | gaz naturel | 2770 | | charbon | 3320 | | énergie nucléaire | 620 | | hydraulique | 696 | | éolien | 60 | | solaire photovoltaïque | 0,68 | | total | 11400 |
On lit souvent dans les journaux que la production d'énergie repose encore en grande partie sur les énergies fossiles.
Justifier ette affirmation d'après le tableau ci-dessus.
Les énergies fossiles sont le pétrole, le gaz et le charbon et représentent :
3930 +2770 +3320 =10020 tep soit 10020 /11400 ~ 0,88 ( 88 %) de la production d'énergie mondiale.
Qu'appelle-t-on
énergies renouvellables ? Quelle est la part, en pourcentage,
d'énergies renouvellables dans la production énergétique en 2008 ?
La
consommation des énergies renouvellables n'entame par les réserves
énergétiques terrestres. Ces énergies ( solaire, éolien,
hydraulique ) se renouvellent sans cesse.
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