QCM : Énergie et choix de développement (31 questions)

Explication

Un kilowattheure vaut $3{,}60 \times 10^6\ \text{J}$ ; ainsi, $2{,}5 \times 3{,}60 \times 10^6 = 9{,}0 \times 10^6\ \text{J}$. La conversion en kilojoules explique la valeur trop faible, l’inversion donne une conversion dans le mauvais sens, et la valeur en gigajoules introduit un facteur de mille excessif.

Explication

La puissance correspond à l’énergie mise en jeu durant une seconde et s’exprime en watts. L’énergie totale n’est pas la puissance, le joule est une unité d’énergie, et la durée ne s’exprime pas en watts.

Explication

La relation est $E=P\Delta t$ ; ici, $600\ \text{W}=0{,}6\ \text{kW}$, donc $E=0{,}6\times5=3\ \text{kWh}$. Garder la valeur numérique 600 en kilowatts crée une énergie mille fois trop grande, tandis que diviser puissance par durée ou multiplier par une durée en secondes ne donne pas l’énergie en kWh.

Explication

L’énergie primaire est disponible dans la nature sans transformation. L’énergie finale est prête à être utilisée au point de consommation, une perte apparaît lors des conversions et la puissance électrique désigne une grandeur différente.

Explication

L’énergie finale arrive au point de consommation et est prête à être utilisée, comme l’électricité disponible à une prise. L’énergie primaire est la ressource naturelle initiale, les pertes de transport ne sont pas l’énergie livrée, et l’énergie nécessaire à la production relève de l’amont de la conversion.

Explication

La conversion de l’énergie primaire en énergie finale entraîne des pertes de production, de transformation et de transport. La conservation intégrale néglige ces pertes, leur attribution au seul point de consommation les situe mal, et un gain pendant le transport inverse le phénomène décrit.

Explication

Chaque $1\ \text{kWh}$ d’électricité finale nécessite $2{,}5\ \text{kWh}$ d’énergie primaire ; donc $4\times2{,}5=10\ \text{kWh}$. Répondre $4\ \text{kWh}$ confond énergie finale et primaire, le facteur inférieur ne respecte pas le rapport donné, et la question exclut les étapes d’extraction, de transport et d’enrichissement du minerai.

Explication

Le jour du dépassement marque la date à laquelle l’humanité a consommé l’équivalent des ressources que la Terre peut produire en une année. La demande d’énergie et la remise à zéro de l’empreinte ne définissent pas cet indicateur.

Explication

Le calcul suit la règle $J = \frac{B}{E} \times 365$ : la biocapacité est au numérateur et l’empreinte écologique au dénominateur. Inverser ce rapport, omettre 365 ou additionner les indicateurs ne respecte pas la formule.

Explication

La consommation mondiale d’énergie finale a atteint $4,01 \times 10^{20}$ J en 2020. Les autres valeurs proposées correspondent respectivement à l’industrie, au tertiaire et à l’agriculture.

Explication

La consommation d’énergie finale de l’habitat en 2020 est de $3 \times 10^{13}$ kWh. La valeur en joules du tertiaire, celle de l’industrie et celle de l’agriculture correspondent à d’autres secteurs.

Explication

Lors d’une combustion complète, le combustible carboné réagit avec le dioxygène pour former du dioxyde de carbone et de l’eau. Le dioxygène est un réactif, tandis que le monoxyde de carbone n’est pas le produit indiqué pour une combustion complète.

Explication

À énergie dégagée égale, le méthane émet 55 tonnes de CO₂ par TJ, contre 69 pour l’octane et 71 pour le dodécane. Choisir l’octane ou le dodécane revient à sélectionner une valeur supérieure; les émissions par TJ ne sont donc pas égales.

Explication

Plus de 80 % des combustibles utilisés dans le monde pour produire de l’énergie sont fossiles, notamment le pétrole, le charbon et le gaz naturel. « Environ la moitié » sous-estime cette part, tandis que « près de 100 % » l’exagère.

Explication

Un biocarburant est un carburant de substitution produit à partir de biomasse d’origine végétale, animale ou issue de déchets, et destiné notamment aux transports. Le combustible fossile provient de matières enfouies depuis des millions d’années; le biodiesel n’est qu’un type de biocarburant.

Explication

Les biocarburants de deuxième génération proviennent de matières premières non alimentaires; ceux de première génération sont issus de cultures traditionnellement destinées à l’alimentation. Le taux d’éthanol et le type de moteur ne déterminent pas cette classification.

Explication

Le CO₂ libéré lors de la combustion est compensé par le CO₂ absorbé par les végétaux durant leur croissance, ce qui réduit les émissions de gaz à effet de serre par rapport aux carburants fossiles. Cette compensation ne signifie pas que la combustion ne libère pas de CO₂.

Explication

Une combustion est une transformation chimique dans laquelle le dioxygène réagit avec un combustible, ici le gazole. Le dioxyde de carbone est un produit possible, la chaleur peut provoquer un changement d’état, et le diazote n’est pas le réactif défini ici.

Explication

La combustion de biomasse peut rejeter du CO₂, du CO, du SO₂, des NOₓ, du N₂O, des suies et des particules fines. L’option limitée aux gaz à effet de serre omet plusieurs polluants, et les autres substituent ou écartent à tort des produits cités.

Explication

Les PM sont des poussières en suspension dans l’air, issues d’une combustion incomplète et classées selon leur taille. Les suies sont des solides imbrûlés, tandis que le CO et le SO₂ sont des gaz.

Explication

Les effets à long terme résultent d’expositions répétées au cours de la vie et favorisent les maladies, la surmortalité et la baisse de l’espérance de vie. L’irritation et la crise d’asthme décrivent plutôt des effets immédiats; une variation de concentration n’est pas en elle-même un effet sanitaire.

Explication

Les effets immédiats suivent une courte exposition et peuvent inclure des crises d’asthme, des irritations ou l’aggravation de troubles respiratoires ou cardio-vasculaires. Les conséquences progressives et la baisse de l’espérance de vie relèvent des effets à long terme.

Explication

Dans ce scénario d’alignement sur les communes les moins polluées, une personne de 30 ans gagnerait neuf mois d’espérance de vie. L’absence de gain et l’intervalle de dix-huit mois à trois ans renvoient à d’autres scénarios, tandis qu’une perte inverse le résultat.

Explication

L’empreinte carbone comptabilise la masse de gaz à effet de serre produite directement et indirectement par la consommation d’énergie ou de matières premières. La seule masse de CO₂ néglige les autres GES, tandis que l’énergie et les déchets ne sont pas la grandeur mesurée.

Explication

La combustion d’un combustible fossile pour le chauffage émet directement des GES, alors que les émissions associées à l’électricité consommée sont liées à sa production et sont indirectes. Inverser les catégories confond combustion et production d’électricité; classer les deux de la même façon efface cette distinction.

Explication

Les facteurs de conversion ramènent les différents gaz à un équivalent CO₂, exprimé en kg CO₂-eq ou en t CO₂-eq. La masse de CO₂ seule omet les autres gaz, tandis que les unités d’énergie et de volume ne sont pas les unités indiquées.

Explication

Le transport représente 2 700 kg CO₂eq par personne, davantage que l’alimentation, le logement et les biens de consommation. Les valeurs de 2 450, 1 900 et 1 550 kg correspondent à ces trois autres secteurs, respectivement.

Explication

Les matières premières représentent 24,17 kg éqCO₂ de l’empreinte totale du smartphone conservé un an. 6,23 kg correspond à l’assemblage et à la distribution, 133,43 g à l’usage, et 30,66 kg au total.

Explication

Les données montrent que de nombreux téléphones sont remplacés alors qu’ils fonctionnent et que la plupart des vêtements concernés n’ont pas été portés l’année précédente; elles invitent donc à questionner le besoin d’achat. Le covoiturage et l’occasion relèvent d’autres questions, tandis que les deux autres propositions inversent ou déforment les données.

Explication

La part du pétrole vaut $14\,426 \times 0{,}316 \approx 4\,558$ Mtep. Les autres résultats correspondent respectivement aux parts du charbon, du gaz naturel et des énergies renouvelables.

Explication

Les PM2,5 sont définies par une taille inférieure à 2,5 µm. Le seuil de 10 µm caractérise les PM10, une taille supérieure inverse le critère, et 2,5 mm confond millimètres et micromètres.