QCM : Sources et conversions d’énergie (13 questions)

Explication

L’énergie est une grandeur physique exprimée en joules, qui permet notamment de produire de la chaleur ou d’effectuer un travail. La source désigne une origine, la puissance caractérise un débit d’énergie et la température décrit un état thermique.

Explication

Une source désigne l’origine de l’énergie, tandis qu’une forme désigne la manière dont elle se manifeste. Dire que la batterie est une forme confond l’origine et la manifestation; attribuer ce rôle à la lampe confond la source avec le dispositif; appeler la lumière un dispositif confond la forme avec le convertisseur.

Explication

Une énergie est renouvelable lorsque sa source se renouvelle à l’échelle d’une vie humaine. L’état physique ne détermine pas cette classification, le renouvellement n’empêche pas les conversions, et une échelle géologique ne remplace pas le critère indiqué.

Explication

Un diagramme énergétique représente la source, la conversion par un dispositif en une forme utile et les pertes, souvent thermiques. L’absence des pertes les omet; appeler la forme utile une source confond deux rôles; supprimer le dispositif écarte l’élément qui réalise la conversion.

Explication

Un kilowattheure correspond à $3\,600\,000\,\text{J}$; ainsi, $3\times3\,600\,000=10\,800\,000\,\text{J}$. La valeur de $3\,600\,000\,\text{J}$ oublie le facteur 3, celle de $10\,800\,\text{J}$ utilise un facteur trop petit, et l’addition ne réalise pas la conversion.

Explication

Les énergies fossiles, comme le pétrole, le charbon et le gaz naturel, fournissent la majorité de l’énergie consommée et leurs stocks sont limités. Les énergies renouvelables ne sont pas la source majoritaire, la part des fossiles n’est pas minoritaire et leurs ressources ne se reconstituent pas rapidement.

Explication

La combustion des énergies fossiles dégage des gaz à effet de serre, dont le dioxyde de carbone, qui accélèrent le réchauffement climatique. Les particules ne remplacent pas ce mécanisme, l’épuisement des ressources n’en est pas la cause directe et le dioxyde de carbone ne ralentit pas le réchauffement.

Explication

L’énergie potentielle de position dépend de la hauteur, de la masse et de la gravité ; à masse et hauteur identiques, une gravité plus faible donne une énergie potentielle plus faible. La vitesse concerne l’énergie cinétique, et la masse comme la hauteur ne varient pas dans cette comparaison.

Explication

L’énergie cinétique est l’énergie liée au mouvement ; elle se note Ec et s’exprime en joules (J). L’énergie potentielle est une autre forme d’énergie, Em désigne l’énergie mécanique et le kilogramme ainsi que le mètre par seconde ne sont pas des unités d’énergie.

Explication

En appliquant la relation, $E_c = \frac{1}{2} \times 4 \times 3^2 = 18\,\text{J}$. Le résultat de 36 J omet le facteur un demi, tandis que 12 J ou 6 J résultent d’une mauvaise prise en compte de la vitesse au carré.

Explication

L’énergie mécanique correspond à la somme des énergies cinétique et potentielle. L’énergie cinétique et l’énergie potentielle sont chacune une composante, tandis que leur différence n’est pas la définition de l’énergie mécanique.

Explication

L’énergie mécanique est la somme des deux formes d’énergie : $E_m = E_c + E_p = 240 + 160 = 400\,\text{J}$. Les valeurs de 240 J et 160 J omettent chacune une composante, et 80 J vient de leur soustraction.

Explication

Sans frottements, l’énergie mécanique reste constante : la diminution de l’énergie potentielle est compensée par l’augmentation de l’énergie cinétique. La baisse de l’énergie potentielle seule ne décrit pas la somme, et les deux autres réponses inversent les variations données ou ignorent leur compensation.