Il s’agit dequelques pistes d’analyse pour ce sujetet non pasd’un corrigétype:
Partie A–La conception du bâtiment
Questions :
A.1.1 :
Les MCP sont qualifiés d’organiques car ce sont des molécules issues de la chimie du carbone.
A.1.2 :
Lorsque la température augmente, une partie de l’énergie est stockée par changement de phase. Lorsque la température redescend, le matériau restitue cette énergie par rechangement de phase
A.1.3.1 :
Le changement d’état liquide/solide correspond à une organisation des molécules en structure.
L’état solide correspond à une matière structurée, alors que l’état liquide correspond à une matière ne présentant de structure
A 1.3.2 :
La température de changement d’état de l’Heptadécane est de 22°C
A 1.4.1 :
3 Lors du changement d’état, l’Heptadécane, 3,52.10 Joules pour un changement de phase de 10eau cède à grammes d’heptadécane.
Il suffit de faire des produits en croix pour déterminer l’énergie nécessaire au changement d’état de 1 Kg d’heptadécane, ce qui équivaut à 234 666,67 Joules / Kg soit 2,35.10² KJ/Kg après conversion.
A.1.4.2.1 :
Les sources d’erreurs possibles de cette expérience :
Imprécision de la sonde Imprécision de la balance Echange thermique Imprécision de manipulation…
A 1.4.2.2 et A 1.4.2.3
On utilisera la encore les produits en croix pour déterminer l’incertitude de mesures UHf
A.1.5 :
L’Heptadécane a une enthalpie plus faible que l’Octadécane mais sa température de changement d’état de 22°C peut faire pencher la balance en son sens.
A.2.1
La résistance thermique de la fenêtre est calculée en additionnant les résistances thermiques des différentes 1 couches ce qui équivaut à un résultat de 0.93 K.W
A.2.2 :
La résistance thermique du double vitrage au Krypton est de 1,78 ce qui est supérieur au 0,93 du triple vitrage à lames d’air. Il est donc préférable d’utiliser du double vitrage avec lames en Krypton.
Partie B–L’intégration des énergies renouvelables
B.1.1 :
Le panneau photovoltaïque transforme l’énergie solaire en énergie électrique
B.1.2.1 :
19 Il suffit de faire une simple conversion. Le résultat est : 1,792.10 J
B.1.2.2 :
On utilise ici :
hchc EsoitE
6 Donc1,11*10 mètres
B.1.2.3 :
Cette longueur d’onde correspond aux IRA
B.1.2.4 :
Là encore, on utilise les produits en croix pour obtenir la puissance des 98 m² de panneaux photovoltaïques : 13 957,58 W
B.1.2.5 :
On considère un ensoleillement de 12 heures par jour et une année de 365,25 jours.
On applique ensuiteEP*t
11 Et on obtient 2,20.10 J
Attention : pour la formule cidessus, le temps doit être en seconde et non en heure.
B.1.3 :
C’est trivial ! Le panneau triple utilise une part plus importante du spectre solaire, il peut donc absorber et transformer plus d’énergie pour la même surface de panneau.
B.2.1.1 :
Les frottements
B.2.1.2 :
B.2.1.3 :
On réalise la fameuse équation aux unités.
B.2.2.1 :
Le moment du couple est égal au travail du couple divisé par l’angle de rotation soit 31,83 Nm
Attention : l’angle est en radian.
On utilisePC*après avoir convertit les tours par minute en radians par seconde soit 5 000 W
B.3 :
On convertira les kW/h en Joules puis on compare le résultat obtenu avec la consommation d’énergie de la maison MW.h après conversion de ce dernier en Joules.
Partie C–L’utilisation de l’hydrogènes, un vecteur énergétique
C.1.1 :
Le manomètre
C.1.2 :
Explosif : pictogramme 1
Inflammable : pictogramme 2
Sous pression : pictogramme 4
C.2 :
C.3.1 ET C.3.2 :
On réalise…un tableau d’avancement qui nous permet d’indiquer la production de CO2 : 390 000 Molles, ce qui équivaut à 17 tonnes de CO2 rejetés dans l’atmosphère.
C.3.3 :
La dissolution du CO2 dans l’eau puis la dissociation des hydrogénocarbonates acidifient les océans par + + production de H s’associant avec l’eau en H3O .
C.3.4 :
La pile à hydrogène ne dégage que de la vapeur d’eau, recaptée durant l’été par la production de dihydrogène.
C.4 :
On utilisera ici les fameux produits en croix :
Pour déterminer le volume de de dihydrogène nécessaire au fonctionnement du véhicule, soit 6 000 litres par an, 4 ce qui équivaut à 171 428 molles. Or, les 8,4*10 molles de surplus ne représentent pas 70 % des 171 428 molles, il faudra donc trouver une autre source d’énergie pour alimenter la voiture électrique.