QCM : Énergie, climat et société — 14 questions

Questions et réponses du QCM

1. Laquelle de ces listes regroupe uniquement des formes principales d’énergie ?

Énergie chimique, magnétique, cinétique, calorifique et hydraulique
Énergie mécanique, acoustique, gravitationnelle, lumineuse et nucléaire
Énergie thermique, volumique, massique, chimique et électrique
Énergie thermique, mécanique, chimique, de rayonnement et électrique

Énergie thermique, mécanique, chimique, de rayonnement et électrique

Explication

Les principales formes d’énergie comprennent les énergies thermique, mécanique, chimique, de rayonnement et électrique. Les autres listes mélangent des catégories qui ne correspondent pas à l’ensemble des formes principales retenues ici.

2. Quelle unité du Système international mesure l’énergie ?

Le watt, utilisé pour exprimer une puissance
Le wattheure, utilisé pour quantifier une consommation
La calorie, employée dans certains contextes énergétiques
Le joule, nommé d’après James Prescott Joule

Le joule, nommé d’après James Prescott Joule

Explication

L’unité d’énergie du Système international est le joule, dont le nom rend hommage à James Prescott Joule. Le watt mesure une puissance, tandis que la calorie et le wattheure sont d’autres unités d’énergie.

3. Un appareil transfère une énergie de 600 J en 3 s. Quelle est sa puissance moyenne ?

0,005 W0{,}005\ \mathrm{W}
200 W200\ \mathrm{W}
603 W603\ \mathrm{W}
1800 W1800\ \mathrm{W}

$$200\ \mathrm{W}$$

Explication

La relation P=EtP = \frac{E}{t} donne ici P=6003=200 WP = \frac{600}{3} = 200\ \mathrm{W}. Multiplier l’énergie par le temps donnerait une expression incompatible avec la définition de la puissance.

4. Lorsqu’une batterie alimente un moteur, que devient l’énergie selon le principe de conservation ?

Elle se transforme notamment en énergie mécanique et thermique, sans disparition de l’énergie totale
Elle reste sous forme chimique et ne change pas pendant le fonctionnement
Elle est créée par le moteur lorsque celui-ci commence à tourner
Elle disparaît progressivement à mesure que la batterie fournit du courant au moteur

Elle se transforme notamment en énergie mécanique et thermique, sans disparition de l’énergie totale

Explication

L’énergie se transforme d’une forme à une autre, par exemple de l’énergie chimique en énergies mécanique et thermique, tandis que la quantité totale reste constante. Dire qu’elle disparaît confond une transformation avec une perte de conservation.

5. Dans une chaîne comprenant une batterie, un moteur et un mouvement, quel rôle joue chaque étape ?

Chaque étape restitue une quantité d’énergie créée à l’étape précédente
Chaque étape supprime une partie de l’énergie avant de poursuivre la chaîne
Chaque étape convertit l’énergie reçue en une autre forme d’énergie
Chaque étape conserve l’énergie dans sa forme initiale avant la suivante

Chaque étape convertit l’énergie reçue en une autre forme d’énergie

Explication

Dans une suite de transformations, chaque étape convertit l’énergie en une autre forme. La chaîne ne repose donc ni sur une création d’énergie ni sur une conservation de sa forme initiale.

6. Quelle conversion entre mégajoules et gigajoules est correcte ?

1 GJ=109 J1\ \mathrm{GJ} = 10^9\ \mathrm{J} et 1 MJ=106 J1\ \mathrm{MJ} = 10^6\ \mathrm{J}
1 GJ=109 J1\ \mathrm{GJ} = 10^9\ \mathrm{J} et 1 MJ=103 J1\ \mathrm{MJ} = 10^3\ \mathrm{J}
1 GJ=106 J1\ \mathrm{GJ} = 10^6\ \mathrm{J} et 1 MJ=109 J1\ \mathrm{MJ} = 10^9\ \mathrm{J}
1 GJ=103 J1\ \mathrm{GJ} = 10^3\ \mathrm{J} et 1 MJ=106 J1\ \mathrm{MJ} = 10^6\ \mathrm{J}

$$1\ \mathrm{GJ} = 10^9\ \mathrm{J}$$ et $$1\ \mathrm{MJ} = 10^6\ \mathrm{J}$$

Explication

Un mégajoule correspond à 106 J10^6\ \mathrm{J}, tandis qu’un gigajoule correspond à 109 J10^9\ \mathrm{J}. La confusion fréquente consiste à intervertir les préfixes méga et giga.

7. À quelle quantité d’énergie correspond un kilowattheure ?

1 kWh=3 600 W1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\ \mathrm{W}
1 kWh=3 600 000 J1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\,000\ \mathrm{J}
1 kWh=1 000 000 J1\ \mathrm{kWh} = 1\,000\,000\ \mathrm{J}
1 kWh=3,60×103 J1\ \mathrm{kWh} = 3{,}60 \times 10^3\ \mathrm{J}

$$1\ \mathrm{kWh} = 3\,600\,000\ \mathrm{J}$$

Explication

Un kilowattheure est une unité d’énergie et vaut 3 600 000 J3\,600\,000\ \mathrm{J}. Le watt et le kilowatt expriment une puissance, tandis que 3,60×103 J3{,}60 \times 10^3\ \mathrm{J} correspond à un wattheure.

8. Quelle caractéristique définit une source d’énergie primaire ?

Elle est disponible sous sa forme naturelle avant toute exploitation humaine
Elle résulte d’une transformation industrielle d’une source naturelle
Elle correspond à l’électricité produite par une centrale énergétique
Elle désigne une énergie stockée après sa distribution aux consommateurs

Elle est disponible sous sa forme naturelle avant toute exploitation humaine

Explication

Une source d’énergie primaire existe dans la nature avant sa transformation ou son exploitation par les humains. L’électricité constitue au contraire une énergie secondaire produite à partir d’une source primaire.

9. Quelle distinction permet de différencier une ressource énergétique en flux d’une ressource en stock ?

Un flux est conservé dans des réservoirs, tandis qu’un stock circule depuis une source naturelle
Un flux fournit un apport continu, tandis qu’un stock correspond à une matière disponible en quantité limitée
Un flux produit de l’électricité, tandis qu’un stock sert principalement à produire de la chaleur
Un flux est toujours fossile, tandis qu’un stock provient généralement de phénomènes renouvelables

Un flux fournit un apport continu, tandis qu’un stock correspond à une matière disponible en quantité limitée

Explication

Une ressource en flux reçoit un apport continu, alors qu’une ressource en stock consiste en une matière accumulée. La nature renouvelable ou le mode de conversion ne suffit pas à définir cette distinction.

10. Quel ensemble regroupe des ressources en stock non renouvelables à l’échelle des temps humains ?

Le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l’uranium
Le Soleil, l’uranium, l’eau et la biomasse
Le vent, le Soleil, l’eau et la géothermie
La biomasse, les marées, le vent et le pétrole

Le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l’uranium

Explication

Le charbon, le pétrole, le gaz naturel et l’uranium sont des stocks dont le renouvellement dépasse l’échelle des temps humains. Le vent, le Soleil, l’eau et les marées relèvent plutôt de ressources en flux renouvelables.

11. Comment l’énergie électrique est-elle caractérisée parmi les formes d’énergie ?

C’est un stock naturel extrait sous forme de matière combustible
C’est une énergie primaire directement disponible dans la nature
C’est une ressource en flux qui se renouvelle par les marées
C’est une énergie secondaire produite par transformation d’une source primaire

C’est une énergie secondaire produite par transformation d’une source primaire

Explication

L’électricité est une énergie secondaire, car elle est obtenue en transformant une source primaire comme un combustible fossile, le vent, le Soleil ou l’uranium. Elle n’est donc pas directement disponible sous cette forme dans la nature.

12. Quelle était la part du pétrole dans la production mondiale d’énergie primaire en 1971 ?

46 %
22 %
25 %
87 %

46 %

Explication

En 1971, le pétrole représentait 46 % de la production mondiale d’énergie primaire, contre 25 % pour le charbon et 22 % pour le gaz naturel. La valeur de 87 % correspond à la contribution totale des combustibles fossiles cette année-là.

13. Comment la contribution des combustibles fossiles à la production mondiale d’énergie primaire a-t-elle évolué entre 1971 et 2017 ?

Elle est passée de 81 % à 87 %
Elle est passée de 25 % à 22 %
Elle est passée de 87 % à 81 %
Elle est passée de 46 % à 25 %

Elle est passée de 87 % à 81 %

Explication

La contribution des combustibles fossiles a diminué, passant de 87 % en 1971 à 81 % en 2017. Les autres couples de pourcentages décrivent des parts de combustibles en 1971 et non cette évolution globale.

14. Quelle part moyenne des émissions mondiales de CO2 est attribuée à l’utilisation des combustibles fossiles ?

83 %
81 %
46 %
17 %

83 %

Explication

L’utilisation des combustibles fossiles est responsable en moyenne de 83 % des émissions mondiales de CO2. Les 17 % restants correspondent à la part attribuée aux autres sources, tandis que 81 % concerne la production d’énergie primaire en 2017.

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Quelles sont les principales formes d'énergie ?

L'énergie thermique, mécanique, chimique, de rayonnement et électrique.

Quelle est l'unité d'énergie dans le Système international ?

Le joule (J).

À qui le joule doit-il son nom ?

À James Prescott Joule.

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