QCM : Énergie, environnement et climat — 27 questions

Questions et réponses du QCM

1. Quelle mission caractérise le rôle de l’ingénieur dans la conception de produits, de systèmes ou de services ?

Produire des équipements standardisés en suivant des plans déjà validés
Évaluer les coûts d’un projet sans participer à sa conception technique
Administrer des ressources existantes selon des procédures techniques prédéfinies
Poser, étudier et résoudre des problèmes complexes de façon performante et innovante

Poser, étudier et résoudre des problèmes complexes de façon performante et innovante

Explication

L’ingénieur intervient dans la création, la conception, la réalisation, la mise en œuvre et le contrôle de produits, systèmes ou services complexes. L’évaluation financière peut faire partie d’un projet, mais elle ne définit pas à elle seule son rôle.

2. Une technologie consomme peu d’énergie pendant son utilisation, mais sa fabrication génère de fortes nuisances environnementales. Quelle conclusion est la plus pertinente ?

Son intérêt doit être évalué sur l’ensemble de son cycle de vie
Son impact de fabrication devient négligeable dès que l’utilisateur économise l’énergie
Son efficacité énergétique suffit à démontrer qu’elle constitue une réponse adaptée
Sa faible consommation à l’usage garantit un bilan environnemental favorable

Son intérêt doit être évalué sur l’ensemble de son cycle de vie

Explication

Une réduction des impacts pendant l’utilisation ne permet pas de conclure sans examiner les impacts liés à la fabrication et aux autres étapes du cycle de vie. La confusion consiste précisément à assimiler économie à l’usage et réduction globale des impacts.

3. Quel ensemble d’objectifs correspond à la loi de transition énergétique pour la croissance verte ?

Réduire les émissions, moderniser les réseaux, développer les transports et accroître la consommation électrique
Protéger les ressources naturelles, soutenir l’innovation, augmenter les exportations et limiter les dépenses publiques
Lutter contre le dérèglement climatique, préserver l’environnement, renforcer l’indépendance énergétique et maintenir un coût compétitif
Accroître la production énergétique, réduire les importations, développer l’industrie et stabiliser les prix domestiques

Lutter contre le dérèglement climatique, préserver l’environnement, renforcer l’indépendance énergétique et maintenir un coût compétitif

Explication

La LTECV vise notamment le climat, l’environnement, l’indépendance énergétique et l’accès à l’énergie à un coût compétitif. Les autres ensembles reprennent certains thèmes pertinents, mais ne correspondent pas à l’ensemble des objectifs indiqués.

4. Pourquoi la transition énergétique nécessite-t-elle une approche pluridisciplinaire ?

Parce qu’elle mobilise des connaissances économiques, écologiques, techniques, politiques et sociales
Parce qu’elle relève principalement de la production électrique et de la chimie industrielle
Parce qu’elle dépend surtout de décisions politiques prises par les acteurs publics
Parce qu’elle concerne d’abord l’optimisation des machines et des réseaux énergétiques

Parce qu’elle mobilise des connaissances économiques, écologiques, techniques, politiques et sociales

Explication

La transition énergétique associe notamment économie, écologie, énergétique, politique, géopolitique, sociologie, psychologie, ingénierie et physique-chimie. La réduire à l’électricité, à la politique ou à l’optimisation technique néglige plusieurs dimensions essentielles.

5. Un appareil devient plus efficace et son coût d’utilisation diminue, mais les consommateurs l’utilisent davantage. Quel phénomène cette situation illustre-t-elle ?

L’effet-rebond, ou paradoxe de Jevons
La précarité énergétique liée à une hausse des tarifs
La transformation d’une énergie primaire en énergie finale
La substitution énergétique entre deux ressources primaires

L’effet-rebond, ou paradoxe de Jevons

Explication

L’effet-rebond désigne l’augmentation de la consommation provoquée par une amélioration de l’efficacité énergétique. Une substitution concerne le remplacement d’une ressource ou d’une technologie, tandis que les deux autres notions portent sur des réalités différentes.

6. Quelle répartition de la consommation d’énergie finale entre les groupes de richesse est indiquée pour les 10 % les plus riches et les 10 % les plus pauvres ?

Environ 30 % pour les plus riches contre environ 10 % pour les plus pauvres
Environ 39 % pour les plus riches contre environ 2 % pour les plus pauvres
Environ 50 % pour les plus riches contre environ 1 % pour les plus pauvres
Environ 20 % pour les plus riches contre environ 5 % pour les plus pauvres

Environ 39 % pour les plus riches contre environ 2 % pour les plus pauvres

Explication

Les 10 % les plus riches consomment environ 39 % de l’énergie finale totale, alors que les 10 % les plus pauvres en consomment environ 2 %. Les autres écarts proposés ne correspondent pas à la répartition donnée.

7. Comment définir l’énergie primaire dans l’analyse des systèmes énergétiques ?

L’énergie utile effectivement convertie en chaleur, mouvement ou éclairage
L’énergie contenue dans les ressources naturelles avant leur éventuelle transformation
L’énergie livrée à l’utilisateur après transformation et transport par les réseaux
L’énergie mesurée au compteur d’un logement pour établir la facture du consommateur

L’énergie contenue dans les ressources naturelles avant leur éventuelle transformation

Explication

L’énergie primaire correspond à l’énergie présente dans les ressources naturelles avant transformation. L’énergie mesurée chez l’utilisateur relève de l’énergie finale, tandis que l’énergie utile désigne ce qui est effectivement obtenu après conversion.

8. Quelle grandeur est mesurée aux compteurs d’un logement et sert de base à la facturation de l’occupant ?

L’énergie finale consommée par l’utilisateur
L’énergie utile obtenue après chaque conversion technique
La puissance nominale installée dans le bâtiment
L’énergie primaire contenue dans la ressource naturelle

L’énergie finale consommée par l’utilisateur

Explication

L’énergie finale est celle consommée par l’occupant, comptabilisée au compteur et utilisée pour la facturation. L’énergie primaire est définie en amont de la transformation, tandis que la puissance et l’énergie utile décrivent d’autres niveaux d’analyse.

9. Un dispositif fournit une énergie de 120 J120\,\mathrm{J} en 2 s2\,\mathrm{s}. Quelle est sa puissance moyenne ?

120 W120\,\mathrm{W}
0,017 W0{,}017\,\mathrm{W}
240 W240\,\mathrm{W}
60 W60\,\mathrm{W}

$$60\,\mathrm{W}$$

Explication

La puissance est l’énergie fournie par unité de temps, donc P=E/t=120/2=60 WP=E/t=120/2=60\,\mathrm{W}. La valeur 240 W240\,\mathrm{W} correspondrait à une multiplication de l’énergie par le temps au lieu d’une division.

10. Quelle conversion énergétique est correcte pour une tonne équivalent pétrole ?

1 tep=3,6 GJ≈1 000 kWh1\,\mathrm{tep}=3{,}6\,\mathrm{GJ}\approx 1\,000\,\mathrm{kWh}
1 tep=42 GJ≈11 600 kWh1\,\mathrm{tep}=42\,\mathrm{GJ}\approx 11\,600\,\mathrm{kWh}
1 tep=42 MJ≈11 600 kWh1\,\mathrm{tep}=42\,\mathrm{MJ}\approx 11\,600\,\mathrm{kWh}
1 tep=360 GJ≈116 000 kWh1\,\mathrm{tep}=360\,\mathrm{GJ}\approx 116\,000\,\mathrm{kWh}

$$1\,\mathrm{tep}=42\,\mathrm{GJ}\approx 11\,600\,\mathrm{kWh}$$

Explication

La valeur de référence est 1 tep=42 GJ1\,\mathrm{tep}=42\,\mathrm{GJ}, soit environ 11 600 kWh11\,600\,\mathrm{kWh}. Les autres propositions modifient l’ordre de grandeur en confondant notamment joules et gigajoules ou en déplaçant un facteur dix.

11. Quelle distinction décrit correctement une ressource énergétique et un vecteur énergétique ?

Une ressource est disponible dans l’environnement, tandis qu’un vecteur est produit à partir d’autres ressources.
Une ressource stocke l’électricité, tandis qu’un vecteur fournit nécessairement de la chaleur.
Une ressource est toujours renouvelable, tandis qu’un vecteur provient d’une combustion.
Une ressource transporte l’énergie, tandis qu’un vecteur est directement extrait de l’environnement.

Une ressource est disponible dans l’environnement, tandis qu’un vecteur est produit à partir d’autres ressources.

Explication

Une ressource énergétique, comme le soleil, le pétrole ou l’uranium, est présente dans l’environnement, alors que l’électricité et l’hydrogène sont produits à partir d’autres ressources. Confondre transport et extraction inverse les rôles respectifs des ressources et des vecteurs.

12. Lequel de ces ensembles regroupe les quatre ressources énergétiques de base ?

Le vent, le pétrole, le charbon et le gaz naturel
L’électricité, l’hydrogène, le pétrole et le rayonnement solaire
Le rayonnement solaire, l’énergie nucléaire, l’attraction gravitationnelle et la chaleur interne de la Terre
La biomasse, le charbon, l’uranium et la chaleur des océans

Le rayonnement solaire, l’énergie nucléaire, l’attraction gravitationnelle et la chaleur interne de la Terre

Explication

Les quatre ressources de base sont le rayonnement solaire, l’énergie nucléaire, l’attraction gravitationnelle et la chaleur interne de la Terre. Le vent, l’électricité ou le pétrole correspondent à des formes dérivées ou à des ressources particulières, mais ne constituent pas cet ensemble fondamental.

13. Pourquoi l’exploitation d’une énergie diffuse et non pilotable peut-elle nécessiter davantage d’infrastructures ?

Elle est naturellement concentrée et nécessite des convertisseurs pour réduire sa disponibilité.
Elle est pilotable à la demande et impose des équipements destinés à limiter son extraction.
Elle demande des dispositifs de concentration ou de stockage pour adapter la production aux besoins.
Elle fournit une puissance constante et requiert des réseaux thermiques pour évacuer l’excédent.

Elle demande des dispositifs de concentration ou de stockage pour adapter la production aux besoins.

Explication

Une énergie diffuse et non pilotable doit être concentrée ou stockée afin de rendre son utilisation compatible avec la demande, ce qui peut augmenter le coût de son exploitation. Une énergie concentrée et pilotable présente précisément moins de contraintes de ce type.

14. Quelle période et quelle association caractérisent la première révolution industrielle ?

Environ 1820 à 1914, avec le couple pétrole-électricité
Environ 1760 à 1850, avec le couple charbon-vapeur
Environ 1700 à 1760, avec le couple nucléaire-hydrogène
Environ 1880 à 1920, avec l’électrification des villes

Environ 1760 à 1850, avec le couple charbon-vapeur

Explication

La première révolution industrielle s’étend approximativement de 1760 à 1850 et repose sur le couple charbon-vapeur. Le pétrole et l’électricité sont associés à la seconde révolution industrielle, tandis que l’électrification des villes intervient plus tard.

15. Quelle transformation énergétique est associée à la seconde révolution industrielle ?

L’utilisation de l’énergie nucléaire et l’électrification des villes entre 1920 et 1940
Le développement du couple pétrole-électricité et l’électrification des villes entre 1880 et 1920
La domination du couple charbon-vapeur et l’essor des moulins entre 1600 et 1700
Le remplacement du pétrole par la biomasse et l’électrification des campagnes avant 1800

Le développement du couple pétrole-électricité et l’électrification des villes entre 1880 et 1920

Explication

La seconde révolution industrielle, située de 1820 à 1914, repose notamment sur le pétrole et l’électricité, avec une électrification urbaine entre 1880 et 1920. Le charbon-vapeur correspond à la première révolution industrielle et l’énergie nucléaire n’est pas le moteur de cette période.

16. Quelle succession rend correctement compte de l’évolution historique dominante des ressources énergétiques ?

Renouvelables préindustrielles, puis pétrole-électricité, puis charbon-vapeur
Pétrole-électricité, puis charbon-vapeur, puis renouvelables préindustrielles
Renouvelables préindustrielles, puis charbon-vapeur, puis pétrole-électricité
Charbon-vapeur, puis renouvelables préindustrielles, puis pétrole-électricité

Renouvelables préindustrielles, puis charbon-vapeur, puis pétrole-électricité

Explication

L’évolution historique suit une succession allant des ressources renouvelables préindustrielles au charbon-vapeur, puis au pétrole-électricité. Les autres séquences inversent l’ordre des grandes transitions énergétiques.

17. Quelle était la consommation mondiale d’énergie primaire en 2018 ?

60 Gtep
14,3 Gtep
3,8 Gtep
7,0 Gtep

14,3 Gtep

Explication

En 2018, la consommation mondiale d’énergie primaire atteint 14,3 Gtep. Les valeurs de 7 et 3,8 tep correspondent notamment à des consommations annuelles par habitant dans certains pays, tandis que 60 GW mesure une puissance et non une consommation.

18. Quel classement de la consommation d’énergie primaire par habitant en 2015 est correct, du niveau le plus élevé au plus faible parmi ces pays ?

France, États-Unis, Chine, Inde
États-Unis, Chine, France, Inde
États-Unis, France, Inde, Chine
États-Unis, France, Chine, Inde

États-Unis, France, Chine, Inde

Explication

Les valeurs sont de 7 tep aux États-Unis, 3,8 tep en France, 2,2 tep en Chine et 0,6 tep en Inde, ce qui donne cet ordre décroissant. La France dépasse donc la Chine et l’Inde, mais reste en dessous des États-Unis.

19. Comment se répartissait la consommation énergétique finale française en 2019 ?

46 % pour le résidentiel-tertiaire, 32 % pour les transports, 19 % pour l’industrie et 3 % pour l’agriculture
46 % pour les transports, 32 % pour l’industrie, 19 % pour l’agriculture et 3 % pour le résidentiel-tertiaire
32 % pour le résidentiel-tertiaire, 46 % pour les transports, 19 % pour l’industrie et 3 % pour l’agriculture
19 % pour le résidentiel-tertiaire, 32 % pour les transports, 46 % pour l’industrie et 3 % pour l’agriculture

46 % pour le résidentiel-tertiaire, 32 % pour les transports, 19 % pour l’industrie et 3 % pour l’agriculture

Explication

En 2019, le résidentiel-tertiaire représente 46 %, les transports 32 %, l’industrie 19 % et l’agriculture 3 % de la consommation énergétique finale française. Le principal secteur est donc le résidentiel-tertiaire, et non les transports.

20. En 2018, quelle répartition décrit le mieux la consommation mondiale d’électricité liée aux ordinateurs, aux centres de données et aux réseaux ?

40 % pour les terminaux, 30 % pour les centres de données et 30 % pour les réseaux
30 % pour les terminaux, 30 % pour les centres de données et 40 % pour les réseaux
10 % pour les terminaux, 30 % pour les centres de données et 60 % pour les réseaux
30 % pour les terminaux, 40 % pour les centres de données et 30 % pour les réseaux

30 % pour les terminaux, 30 % pour les centres de données et 40 % pour les réseaux

Explication

Ces équipements et infrastructures représentent ensemble 6 à 10 % de la consommation mondiale d’électricité, répartie entre terminaux, centres de données et réseaux selon ces proportions. L’estimation globale de 6 à 10 % ne signifie pas que les réseaux en représentent 60 %.

21. Quelle comparaison des parcs automobiles en 2019 permet de mesurer l’écart entre les échelles mondiale et française ?

Environ 1,2 milliard de voitures dans le monde contre 38 millions en France en 2013
Environ 38 millions de voitures dans le monde contre 1,2 milliard en France en 2013
Environ 1,2 milliard de voitures dans le monde contre 380 millions en France en 2013
Environ 120 millions de voitures dans le monde contre 38 millions en France en 2013

Environ 1,2 milliard de voitures dans le monde contre 38 millions en France en 2013

Explication

Le parc automobile mondial atteint environ 1,2 milliard de voitures, alors que la France en comptait 38 millions en 2013. Inverser ces valeurs ou réduire l’écart ne rend pas compte de la différence entre les deux échelles.

22. Pourquoi une ressource énergétique renouvelable peut-elle malgré tout avoir un impact environnemental ?

Parce que sa disponibilité dépend toujours d’importations provenant de pays producteurs
Parce que son exploitation peut nécessiter des infrastructures qui transforment les milieux
Parce que son extraction libère nécessairement davantage de carbone que le charbon
Parce que sa production repose généralement sur la combustion directe de pétrole

Parce que son exploitation peut nécessiter des infrastructures qui transforment les milieux

Explication

Aucune ressource utilisée à grande échelle n’est anodine, car les infrastructures nécessaires peuvent affecter l’environnement. Le caractère renouvelable ne signifie donc pas une absence automatique d’impact, contrairement à l’idée d’une énergie absolument propre.

23. Quelle masse de dioxyde de carbone est produite par la combustion de 1 kilogramme de méthane ?

5,5 kilogrammes de dioxyde de carbone
0,275 kilogramme de dioxyde de carbone
2,75 kilogrammes de dioxyde de carbone
1 kilogramme de dioxyde de carbone

2,75 kilogrammes de dioxyde de carbone

Explication

La réaction de combustion du méthane indique qu’un kilogramme de méthane produit 2,75 kilogrammes de dioxyde de carbone. Le méthane est le combustible initial, tandis que le dioxyde de carbone fait partie des produits formés.

24. Quelle comparaison rend compte de la rapidité du rejet anthropique de carbone par rapport au piégeage naturel ?

Environ 600 millions d’années sont nécessaires aux sociétés humaines pour rejeter le carbone piégé en un peu plus de 200 ans
En un peu plus de 200 ans, les sociétés humaines rejettent un carbone piégé naturellement pendant environ 600 ans
Environ 200 millions d’années ont été nécessaires pour piéger le carbone rejeté par les sociétés humaines en 600 ans
En un peu plus de 200 ans, les sociétés humaines rejettent un carbone piégé par la nature pendant environ 600 millions d’années

En un peu plus de 200 ans, les sociétés humaines rejettent un carbone piégé par la nature pendant environ 600 millions d’années

Explication

La comparaison souligne un décalage temporel majeur entre un rejet effectué en un peu plus de 200 ans et un piégeage naturel étalé sur environ 600 millions d’années. Les autres formulations inversent ou réduisent fortement ces durées.

25. Au rythme de consommation de 2018, quelle ressource fossile possède les réserves estimées les plus longues ?

Le charbon, avec environ 130 ans de réserves
Le pétrole, avec environ 130 ans de réserves
Le pétrole, avec environ 50 ans de réserves
Le gaz naturel, avec environ 50 ans de réserves

Le charbon, avec environ 130 ans de réserves

Explication

Les réserves de charbon sont estimées à environ 130 ans, contre environ 50 ans pour le pétrole et le gaz naturel. Les deux ressources pétrolières et gazières présentent donc une durée estimée plus courte dans cette comparaison.

26. Quel événement déclenche le premier choc pétrolier à partir d’octobre 1973 ?

La réduction des exportations de l’OPEP vers les États-Unis et leurs soutiens pendant la guerre du Kippour
Le changement de pouvoir en Iran suivi du conflit entre l’Iran et l’Irak à la fin des années 1970
La fermeture des principales mines de charbon européennes après une crise industrielle prolongée
La hausse des importations américaines provoquée par une baisse de la demande mondiale de pétrole

La réduction des exportations de l’OPEP vers les États-Unis et leurs soutiens pendant la guerre du Kippour

Explication

Le premier choc pétrolier commence en octobre 1973 lorsque l’OPEP réduit ses exportations vers les États-Unis et les pays soutenant Israël pendant la guerre du Kippour. Le changement de pouvoir en Iran et le conflit Iran-Irak correspondent au contexte du deuxième choc pétrolier, en 1979-1980.

27. Que signifie la précarité énergétique pour les 5,6 millions de ménages concernés en France ?

Ils ont des difficultés à disposer de l’énergie nécessaire à leurs besoins élémentaires en raison de ressources ou d’un habitat inadaptés
Ils vivent dans des logements éloignés des réseaux énergétiques, même lorsque leurs ressources financières sont suffisantes
Ils consomment une quantité d’énergie supérieure aux besoins élémentaires en raison d’un équipement domestique trop performant
Ils consacrent une part importante de leurs revenus aux transports sans difficulté particulière pour chauffer leur logement

Ils ont des difficultés à disposer de l’énergie nécessaire à leurs besoins élémentaires en raison de ressources ou d’un habitat inadaptés

Explication

La précarité énergétique désigne des difficultés d’accès à l’énergie nécessaire aux besoins élémentaires, liées aux ressources ou aux conditions d’habitat. Elle ne correspond pas à une surconsommation ni à un problème limité aux transports.

Révisez avec les flashcards

Mémorisez les réponses avec 61 flashcards sur Énergie, environnement et climat.

Quel est le rôle principal de l'ingénieur ?

Poser, étudier et résoudre des problèmes complexes de création et contrôle.

Qu'impose une technologie qui réduit l'impact environnemental à l'usage mais l'augmente à la fabrication ?

Elle n'est pas forcément une réponse convenable.

Quand la loi de transition énergétique pour la croissance verte a-t-elle été publiée ?

Le 18 août 2015.

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Consultez la fiche de révision complète sur Énergie, environnement et climat.

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