QCM : Énergie et transition climatique (9 questions)

Questions et réponses du QCM

1. Un compteur indique qu’un appareil a consommé 2,5 kW⋅h2{,}5\ \text{kW·h}. Quelle énergie cela représente-t-il en joules ?

9,0×106 W⋅h9{,}0 \times 10^6\ \text{W·h}
9,0×106 J9{,}0 \times 10^6\ \text{J}
6,9×10−7 J6{,}9 \times 10^{-7}\ \text{J}
2,5×103 J2{,}5 \times 10^3\ \text{J}

$$9{,}0 \times 10^6\ \text{J}$$

Explication

Un kilowattheure vaut 3,6×106 J3{,}6 \times 10^6\ \text{J} ; ainsi, 2,5×3,6×106=9,0×106 J2{,}5 \times 3{,}6 \times 10^6 = 9{,}0 \times 10^6\ \text{J}. Le wattheure confond les unités, le facteur 3,63{,}6 omet la conversion des kilowatts et la division inverse le sens de la conversion.

2. Un appareil de puissance 800 W800\ \text{W} fonctionne pendant 15 min15\ \text{min}. Quelle énergie consomme-t-il ?

720 kJ720\ \text{kJ}
12 kJ12\ \text{kJ}
53,3 J53{,}3\ \text{J}
0,2 kW⋅h0{,}2\ \text{kW·h}

$$0{,}2\ \text{kW·h}$$

Explication

La relation est E=P×ΔtE=P\times\Delta t. En kilowatts et en heures, E=0,8×0,25=0,2 kW⋅hE=0{,}8\times0{,}25=0{,}2\ \text{kW·h}, soit 720 kJ720\ \text{kJ} ; 12 kJ12\ \text{kJ} provient de l’emploi des minutes comme secondes, et 53,3 J53{,}3\ \text{J} d’une division par la durée.

3. Une région exploite une ressource concentrée dans un gisement, dont les réserves diminuent au rythme de l’extraction. Comment faut-il la classer ?

Comme une énergie de flux, concentrée dans un gisement
Comme une énergie de flux, renouvelable et inépuisable
Comme une énergie primaire, nécessairement renouvelable
Comme une énergie de stock, non renouvelable à l’échelle humaine

Comme une énergie de stock, non renouvelable à l’échelle humaine

Explication

Une énergie de stock est concentrée dans un gisement et ne se renouvelle pas à l’échelle humaine au rythme de son extraction. La catégorie des flux correspond aux ressources renouvelables non stockables ; le caractère primaire, lui, désigne une disponibilité directe dans l’environnement.

4. Une collectivité veut retenir une énergie de flux parmi les ressources proposées. Laquelle correspond à cette catégorie ?

La biomasse utilisée comme énergie
L’uranium extrait d’un gisement
Le charbon extrait d’une mine
Le pétrole extrait d’un gisement

La biomasse utilisée comme énergie

Explication

La biomasse figure parmi les énergies de flux, avec l’eau, le soleil, le vent et la géothermie. L’uranium et les combustibles fossiles sont des énergies de stock concentrées dans des gisements.

5. Que désigne la répartition en trois tiers de la consommation mondiale d’énergie ?

Des parts comparables réparties entre les pays producteurs, les pays consommateurs et les pays de transit
Des parts comparables destinées à la production électrique, au chauffage et à l’extraction des combustibles
Des parts comparables attribuées aux énergies fossiles, au nucléaire et aux énergies renouvelables
Des parts comparables attribuées aux transports, à l’industrie, ainsi qu’au résidentiel et à l’agriculture

Des parts comparables attribuées aux transports, à l’industrie, ainsi qu’au résidentiel et à l’agriculture

Explication

Cette répartition partage la consommation entre les transports, l’industrie, puis le secteur résidentiel et l’agriculture. La distinction entre sources fossiles, nucléaire et renouvelables concerne les types d’énergie, et non les secteurs de consommation.

6. Quelle énergie est libérée par la combustion de 6,9 kg de méthane, avant prise en compte du rendement ?

5,5×107 J5{,}5 \times 10^7\ \text{J}
5,5×108 J5{,}5 \times 10^8\ \text{J}
2,0×107 J2{,}0 \times 10^7\ \text{J}
2,0×108 J2{,}0 \times 10^8\ \text{J}

$$2{,}0 \times 10^8\ \text{J}$$

Explication

La combustion de 6,9 kg de méthane libère 2,0×108 J2{,}0 \times 10^8\ \text{J}, soit environ 55 kW·h. La valeur de 20 kW·h correspond à l’énergie obtenue après application d’un rendement de 36 %, et non à l’énergie libérée.

7. À quoi servent les projections des modèles climatiques dans la préparation des décisions face au changement climatique ?

À mesurer directement l’empreinte carbone de chaque consommateur
À fixer les quantités exactes de gaz à effet de serre qui seront émises
À déterminer les options d’adaptation sans analyser les risques
À définir les aléas climatiques susceptibles d’éclairer les choix

À définir les aléas climatiques susceptibles d’éclairer les choix

Explication

Les projections des modèles permettent de définir les aléas et peuvent ainsi orienter les prises de décision. Elles ne fixent pas les émissions futures : celles-ci dépendent des hypothèses retenues dans les scénarios de transition écologique.

8. En quoi l’énergie et la puissance diffèrent-elles dans la description d’un appareil électrique ?

L’énergie et la puissance mesurent toutes deux une quantité totale, mais dans des unités différentes.
L’énergie mesure une quantité transférée ou consommée, tandis que la puissance caractérise la vitesse de ce transfert.
L’énergie caractérise la vitesse d’un transfert, tandis que la puissance mesure la quantité totale consommée.
L’énergie mesure la capacité d’un appareil à produire un transfert, tandis que la puissance indique sa durée de fonctionnement.

L’énergie mesure une quantité transférée ou consommée, tandis que la puissance caractérise la vitesse de ce transfert.

Explication

L’énergie correspond à une quantité pouvant être consommée ou transférée, alors que la puissance indique à quel rythme cette énergie est échangée. Confondre la puissance avec une quantité totale revient à ignorer son rôle de mesure de la vitesse du transfert.

9. Pourquoi les énergies de flux sont-elles considérées comme renouvelables à l’échelle humaine ?

Parce qu’elles se renouvellent naturellement, contrairement aux ressources extraites de gisements concentrés.
Parce qu’elles sont stockées dans des gisements dont l’exploitation reconstitue les réserves.
Parce que leur extraction ralentit l’épuisement des réserves d’uranium et de combustibles fossiles.
Parce que leur utilisation transforme les énergies fossiles en ressources disponibles à nouveau.

Parce qu’elles se renouvellent naturellement, contrairement aux ressources extraites de gisements concentrés.

Explication

Les énergies de flux, comme le soleil ou le vent, se renouvellent naturellement, alors que les énergies de stock s’épuisent au rythme de leur extraction. L’idée qu’elles proviennent de gisements régénérés par l’exploitation confond les flux avec les ressources de stock.

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Que caractérise l’énergie d’un système ?

Sa capacité à fournir un travail ou à modifier d’autres systèmes avec lesquels il interagit.

Quelle relation lie l’énergie consommée, la puissance et la durée ?

E=P×ΔtE = P \times \Delta t

Qu’est-ce qu’une énergie primaire ?

Une énergie disponible dans l’environnement et directement exploitable sans transformation.

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