Enseignement scientifique Terminale
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Jeu sérieux
Thème 1 : Science, climat et société
Introduction
Ch. 1
L'atmosphère terrestre et la vie
Ch. 2
La complexité du système climatique
Ch. 3
Le climat du futur
Ch. 4
Énergie, développement et futur climatique
Objectif Bac : Thème 1
Thème 2 : Le futur des énergies
Introduction
Ch. 5
Deux siècles d’énergie électrique
Ch. 6
Les atouts de l’électricité
Les atouts de l’électricité
Ouverturep. 113
Production d’électricité sans combustion
Activité documentairep. 114-115
Production d’électricité : une solution idéale ?
Activitép. 116-117
Stockage de l’énergie
Activité documentairep. 118
Énergie stockée dans un barrage
Activité documentairep. 119
Cours
Fiches de révision - Exclusivité numériquep. 120-121
Zone d'échauffement
Exercicesp. 122
L'atelier des apprentis
Exercicesp. 123
Le repaire des initiés
Exercicesp. 124-125
Le coin des experts
Exercicesp. 126
Exercices de révision
Exercices de révision - Exclusivité numérique
Ch. 7
Optimisation du transport de l’électricité
Ch. 8
Choix énergétiques et impacts
Objectif Bac : Thème 2
Thème 3 : Une histoire du vivant
Introduction
Ch. 9
La biodiversité et son évolution
Ch. 10
L’évolution, une grille de lecture du monde
Ch. 11
L’évolution humaine
Ch. 12
Les modèles démographiques
Ch. 13
De l’informatique à l’intelligence artificielle
Objectif Bac : Thème 3
Livret maths
Fiches méthode
Annexes
Chapitre 6
Activité 4 - documentaire

Énergie stockée dans un barrage

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Introduction
L'électricité étant un moyen efficace de transport de l'énergie, son utilisation est très répandue dans le monde. Cependant, les étapes de transport et de conversion entraînent des pertes énergétiques.
Quelle énergie faut-il prélever de l'eau d'un barrage pour charger un smartphone ?
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Ce que j'ai déjà vu

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Documents

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Doc. 1
Batterie d'un smartphone

Placeholder pour Batterie d'un smartphoneBatterie d'un smartphone
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Les accumulateurs lithium-ion polymère sont aujourd'hui couramment utilisés dans les smartphones, les ordinateurs portables et les tablettes. Ils peuvent atteindre une densité énergétique de 200 W⋅h/kg, peuvent généralement supporter 200 à 300 cycles de charge et ont un rendement environ égal à 90 %.
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Doc. 2
Production d'électricité

Dans un barrage, l'énergie est stockée dans l'eau sous forme d'énergie potentielle de pesanteur. Pour produire de l'électricité, l'eau est dirigée vers une turbine reliée à un alternateur situé au bas du barrage.

Données énergétiques de la centrale hydroélectrique de Hoover, Nevada :
  • énergie potentielle de pesanteur de l'eau qui entre dans le barrage : 3 600 MJ ;
  • énergie transférée au réseau électrique : 2 080 MJ ;
  • énergie de potentielle de pesanteur de l'eau quittant le barrage : 1 270 MJ ;
  • énergie cinétique de l'eau quittant le barrage : 60 MJ.
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Doc. 3
Transport de l'énergie électrique

Placeholder pour Transport de l'énergie électriqueTransport de l'énergie électrique
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Pour transporter l'énergie électrique, l'électricité circule dans des câbles. Ces câbles possédant une résistance électrique, il y a des pertes d'énergie par effet Joule, c'est-à-dire qu'une partie de l'énergie électrique est convertie en énergie thermique. En tenant compte de l'énergie nécessaire pour faire fonctionner les postes de transformation, les fraudes, les erreurs humaines, etc., il y a environ 6 % de pertes.
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Instant maths

Pour obtenir le rendement global, il faut multiplier les rendements successifs.
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Supplément numérique

Retrouvez en vidéo
le fonctionnement d'une centrale hydraulique.
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Questions

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1. Doc. 1 Déterminer l'énergie nécessaire pour remplir complètement la batterie du smartphone. Convertir cette énergie en joule (1 J = 1 W⋅s, d'où 1 W⋅h = 3 600 J).


2. Réaliser la chaîne énergétique décrivant le parcours de l'énergie du stockage jusqu'à la batterie.


3. Identifier l'origine des pertes énergétiques lors de la production de l'électricité dans la centrale.


4. Calculer le rendement de la centrale hydroélectrique.


5. Calculer le rendement global du système, de la production d'électricité jusqu'au stockage dans la batterie.


6. Calculer l'énergie prélevée au barrage pour la charge de la batterie.
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