QCM : Maîtrise des conversions d'énergie et rendement — 24 questions

Explication

La conservation impose que l’énergie reçue par le convertisseur se répartisse entre une part utile et une part dissipée. Les pertes ne s’ajoutent pas à l’énergie utile : elles en font partie de la répartition.

Explication

Le convertisseur est l’élément qui réalise la transformation d’énergie. Le réservoir fournit ou reçoit l’énergie, tandis que l’énergie utile et l’énergie dissipée sont des résultats de la conversion.

Explication

Cette centrale reçoit d’abord l’énergie radiative du Soleil, qu’elle transforme ensuite en chaleur puis en électricité. Les autres propositions correspondent à d’autres filières énergétiques.

Explication

La chaleur produite sert à générer de la vapeur qui entraîne une turbine, puis l’alternateur produit l’électricité. La capture directe de charges correspond au photovoltaïque, pas au solaire thermique.

Explication

Le rendement compare l’énergie électrique utile à l’énergie reçue ou consommée. Il ne mesure ni une vitesse, ni une masse, ni seulement les pertes thermiques.

Explication

Le rendement est défini comme le rapport de l’énergie utile produite à l’énergie reçue. L’inverse donnerait une grandeur supérieure à 1 dans de nombreux cas et ne serait pas le rendement.

Explication

L’eau stockée en hauteur possède une énergie potentielle de pesanteur qui est convertie en électricité. Les autres réponses concernent d’autres filières de production.

Explication

L’énergie potentielle de pesanteur s’écrit mgh, ou sous forme équivalente avec le débit et la masse volumique de l’eau. Les autres formules correspondent à d’autres grandeurs physiques.

Explication

La filière à eau pressurisée repose sur la fission de l’uranium 235, qui libère de l’énergie thermique. La combustion et la fusion ne correspondent pas au fonctionnement décrit.

Explication

Le circuit tertiaire sert au refroidissement et à l’évacuation de la chaleur vers la tour de refroidissement. Le circuit secondaire produit la vapeur, tandis que le primaire est au contact du cœur.

Explication

Les pales récupèrent l’énergie cinétique du vent et la transforment en rotation mécanique. Cette rotation sera ensuite convertie en électricité par l’alternateur.

Explication

Le multiplicateur adapte la vitesse de rotation pour que l’alternateur fonctionne efficacement. Les autres éléments ne jouent pas ce rôle dans la chaîne de conversion.

Explication

Le panneau photovoltaïque convertit l’énergie lumineuse en énergie électrique grâce à l’effet photoélectrique. La fusion et la combustion ne sont pas impliquées.

Explication

Le panneau transforme le rayonnement lumineux en électricité exploitable. Les autres chaînes décrivent des conversions qui ne correspondent pas au fonctionnement photovoltaïque.

Explication

L’éolienne produit de l’électricité à partir de l’énergie mécanique du vent, sans brûler de combustible. La centrale à flamme, au contraire, repose sur une combustion.

Explication

Dans une conversion indirecte, la chaleur sert d’abord à mettre un fluide en mouvement pour entraîner un alternateur. La capture directe de lumière relève du photovoltaïque.

Explication

Le rendement global résulte de l’enchaînement des étapes et se calcule par le produit de leurs rendements. Une seule étape ne suffit pas à décrire toutes les pertes de la chaîne.

Explication

L’alternateur convertit une énergie mécanique de rotation en énergie électrique. Il ne transforme pas directement la chaleur en électricité.

Explication

Certaines filières, notamment nucléaires, génèrent des déchets radioactifs qui doivent être gérés. Les autres propositions ne correspondent pas à des risques environnementaux réalistes.

Explication

Chaque étape ajoute ses propres pertes, donc le rendement global est le produit des rendements partiels. La somme des pertes ne donne pas directement le rendement.

Explication

La STEP stocke l’énergie sous forme d’énergie potentielle de l’eau pompée vers un réservoir en altitude. Les autres dispositifs reposent sur des principes différents.

Explication

La rupture de barrage fait partie des impacts mentionnés pour certaines installations hydrauliques. Les autres propositions ne sont pas des impacts environnementaux pertinents.

Explication

La densité énergétique mesure l’énergie stockée rapportée à la masse du système. Elle s’exprime en J·kg⁻¹ ou en Wh·kg⁻¹.

Explication

Le supercondensateur est indiqué avec une densité énergétique faible et un rendement élevé. La STEP a au contraire une densité énergétique élevée mais un rendement plus faible.