1 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»?2.Comparaison émission des émissions deCO2produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1Ecrivez leséquations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus.2.2Calculer l’enthalpie de combustionde l’EMCpuis montrer que lepouvoir calorifique de l’EMCest égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants?2.3Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif?3.En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC?3.1Quelle surface de terresagricolesétaitutiliséeen 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel?3.2En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC?On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil.3.3Est-ce envisageable?Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorableLors de sa combustion, l’EMCémet 75 % de dioxyde de carbone(CO2) demoins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009.

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5 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»?2.Comparaison émission des émissions deCO2produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1Ecrivez leséquations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus.2.2Calculer l’enthalpie de combustionde l’EMCpuis montrer que lepouvoir calorifique de l’EMCest égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants?2.3Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif?3.En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC?3.1Quelle surface de terresagricolesétaitutiliséeen 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel?3.2En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC?On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil.3.3Est-ce envisageable?Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorableLors de sa combustion, l’EMCémet 75 % de dioxyde de carbone(CO2) demoins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

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1 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»?2.Comparaison émission des émissions deCO2produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1Ecrivez leséquations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus.2.2Calculer l’enthalpie de combustionde l’EMCpuis montrer que lepouvoir calorifique de l’EMCest égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants?2.3Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif?3.En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC?3.1Quelle surface de terresagricolesétaitutiliséeen 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel?3.2En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC?On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil.3.3Est-ce envisageable?Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorableLors de sa combustion, l’EMCémet 75 % de dioxyde de carbone(CO2) demoins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

Climate Change


voici un exercice de physique chimie ton but est de le faire: 1 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»?2.Comparaison émission des émissions deCO2produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1Ecrivez leséquations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus.2.2Calculer l’enthalpie de combustionde l’EMCpuis montrer que lepouvoir calorifique de l’EMCest égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants?2.3Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif?3.En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC?3.1Quelle surface de terresagricolesétaitutiliséeen 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel?3.2En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC?On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil.3.3Est-ce envisageable?Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorableLors de sa combustion, l’EMCémet 75 % de dioxyde de carbone(CO2) demoins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

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écris ce document aux propre: 1 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»?2.Comparaison émission des émissions deCO2produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1Ecrivez leséquations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus.2.2Calculer l’enthalpie de combustionde l’EMCpuis montrer que lepouvoir calorifique de l’EMCest égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants?2.3Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif?3.En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC?3.1Quelle surface de terresagricolesétaitutiliséeen 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel?3.2En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC?On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil.3.3Est-ce envisageable?Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorableLors de sa combustion, l’EMCémet 75 % de dioxyde de carbone(CO2) demoins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

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Évaluation type Bac - Terminale STI2D Thème : Transport Chapitre 101/5 Exercice d’entraînement : En cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu ainsi que du stress qui s’installe, ce qui pourrait affecter votre performance sur les questions suivantes. Le EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant de formule brute C19H34O2, utilisé pour les véhicules diesel et provenant des graines de plantes oléagineuses telles que le tournesol ou le colza. Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce biocarburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil, puis dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC. 1. L’émission de gaz à effet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012, fonctionnant exclusivement au gasoil. Est-il « écologique » ? 1.1. Calculez la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis complétez le tableau d’avancement du document réponse. 1.2. À partir du tableau et à l’aide des documents, calculez la masse de CO2 émise par km par cette voiture. 1.3. Notre véhicule est-il « écologique » ? 2. Comparaison des émissions de CO2 produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil : 2.1. Écrivez les équations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi cette comparaison ne peut pas justifier l’affirmation ci-dessus. 2.2. Calculez l’enthalpie de combustion de l’EMC puis démontrez que le pouvoir calorifique de l’EMC est égal à 41400 kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie-t-elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants ? 2.3. Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif ? 3. En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC ? 3.1. Quelle surface de terres agricoles était utilisée en 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel ? 3.2. En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculez le pourcentage de terres arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC. On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil. 3.3. Est-ce envisageable ? Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorable : Lors de sa combustion, l’EMC émet 75 % de CO2 de moins que le gasoil. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, contribue donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Le tableau est divisé en trois colonnes : État initial : les quantités de matière initiales des espèces chimiques participant à la réaction. En cours : les quantités de matière des espèces chimiques au cours de la réaction. État final : les quantités de matière des espèces chimiques à la fin de la réaction. Dans ce tableau, les quantités de matière initiales sont indiquées comme étant très grandes. Cela signifie que la quantité de gazoil est beaucoup plus importante que la quantité d'oxygène. Cela est dû au fait que le gazoil est un combustible, c'est-à-dire qu'il fournit l'énergie nécessaire à la réaction. L'oxygène, quant à lui, est un comburant, c'est-à-dire qu'il permet la combustion du combustible. L'avancement de la réaction est indiqué par la lettre x. L'avancement est une grandeur sans dimension qui représente la proportion de la réaction qui a eu lieu. Dans ce tableau, l'avancement est égal à 0.

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Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 101/5Exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC.1.L’émission de gaz àeffet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquementau gasoil. Est-il«écologique»?1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse.1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2par kmémise par cette voiture.1.3 Notrevéhicule est-il «écologique»? Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

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Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125

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Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125

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Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 102/5Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 105/5Document réponse.Tableau d’avancementpour le gasoil.Equation bilan+ O2+Etat initialni=Très grandeEn coursTrès grandeEtat finalnf= 0Très grande

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اكتب مقال عن آثار الغازات الدفيئة على الغلاف الجوي للأرض

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Дайте характеристику природных условий страны (турция). На какие части можно разделить Турцию по природным условиям? Сказались ли особенности природных условий на специализации хозяйства разных частей страны?

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exercice d’entraînementEn cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes.L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (saformulebruteestC19H34O2)pourvéhiculesdieselprovenantdesgrainesdeplantesoléagineusestellesquele tournesolou le colza.Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC Document 1Caractéristiques du véhiculeservant à notre étude. Cylindrée : 1560 ccPuissance din : 92ch au régime de 4000 tr/minCouple moteur : 230Nm au régime de 1750 tr/minPuissance fiscale : 5 CVVitesse maximum : 180 km/hAccélérationde 0/100km/h : 12.9 secCapacité du réservoir: 60 LConsommation moyenne: 6,5 L/100kmDocument 2.Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulierpolluant :La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants :Taux d'émission de CO2par kilomètreMontant du malus en 2012Véhicule «écologique»Inférieur ou égal à 135 grammes0€OUIEntre 136 et 140 grammes0€OUIEntre 141 et 145 grammes 200€NONEntre 146 et 150 grammes 200€NONEntre 151 et 155 grammes500€NONEntre 156 et 175 grammes 750€NONEntre 176 et 180 grammes 750€NONEntre 181 et 185 grammes 1300€NONDocument 3.Caractéristiquesde quelques carburants.CarburantEssenceGasoilKérosèneGPL(liquide)EMCFormuleC7H16C21H44C10H22etC14H30C3H8et C4H10C19H34O2Masse molaire g.mol-1100296142 et 19844 et 58294Masse volumique en kg.L-10,7500,8300,8000,5600,880Pouvoir calorifiquekJ/kg47300430004310550350/4560037000 Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 103/5Document 4.Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigéGlobalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoilou l’essence: entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon.Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticideschimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importanteavec lesbio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serrela biomasse présente quelques inconvénientspour l’instant non résolus :-Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants.-Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant.On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêtsont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année.-Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau.-La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2.Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la foisrenouvelable et non-polluante.Document 5.Tableau: Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009La production annuelle de biodieselau sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci-dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac.Terminale STI2D.Thème Transport.Chapitre 104/5Document 6.Surface totale de terrescultivablesen France18,4 millions d’hectareProduction annuelle de graines de Colza en France3,8 tonnes par hectare.Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMCQuantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109litres.Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil5,6%Relations et données.M = m/nM masse molaire en g.mol-1; m masse en g; n quantité de matière en mol.Pour les liquides: m = . Vm est la masse en kg; la masse volumique en kg.L-1; V le volume en litreDe ces deux relations on en déduit une troisième: M = .V/nMassesmolairesCO2O2COH2044 g.mol-132 g.mol-128 g.mol-118 g.mol-1Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion.Le pouvoir calorifiquePC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur.Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1)L'enthalpie de combustiond’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction.Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 barl’enthalpie de formation est considérée nulle.L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/molExemple: Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar: C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g)ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) -1ΔfH0(C7H16,g) -0ΔfH0(O2,g)Relation ΔCHet PC.L’enthalpie de combustion ΔCHet le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation: PC = ΔCH/ M avecM masse molaire en kg.mol-1.(Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole); ΔCH en kJ.mol-1; PC en kJ.kg-1Tableau d’enthalpie de formationà 25°C sous une pression de 1 bar..ConstituantsO2CO2H2O(g)EMC(C19H34O2)Butane(g)ΔfH° (kJ.mol-1)0-393-242-604-125

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It is well known that the world’s energy usage is largely dominated by fossil fuels. The extensive extraction of fossil fuels such as natural gas, petroleum, coal and oil has led to the increased emission of carbon dioxide (CO2), which is a primary contributor to global warming and climate change [1]. Thus, efficiently converting CO2 into valuable chemicals and fuels is crucial for mitigating the negative impacts of CO2 emission. Among the various strategies available, photocatalytic CO2 reduction has attracted significant interest due to its environmental friendliness [2]. As a result, considerable efforts have been directed towards developing high-performance photocatalysts to improve the rate of CO2 conversion [3]. Specifically, metal-organic frameworks (MOFs) are increasingly regarded as potential materials because of their large specific surface area, high porosity and abundant accessible active sites [4]. In particular, however, the photocatalytic performance of the MOF material NML is not efficient enough by its low separation efficiency of the photo excited electron-hole pairs. Therefore, it is imperative to find strategies to improve the photocatalytic efficiency of NML. 翻译成中文

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有哪些具有较高二氧化碳光催化还原活性的材料?

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Увеличение количества парниковых газов приводит к: Выберите один ответ: a. увеличению количества СО2 на планете b. разрушению озонового слоя c. повышению средней температуры на Земле d. закислению водоемов

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اكتب مقال عن آثار التلوث البيئي والأضرار الجسيمة المترتبة عليه

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En cas de difficulté, ne restez pas bloqué. Gérez votre temps. Plus de 5 min sur une question, c’est du temps perdu et un stress qui s’installe et qui vous fera perdre des moyens pour les questions suivantes. L'EMC (linoléate de méthyle ou éther méthylique de colza) est un biocarburant (sa formule brute est C19H34O2) pour véhicules diesel provenant des graines de plantes oléagineuses telles que le tournesol ou le colza. Dans un premier temps, nous allons chercher à vérifier que ce bio-carburant produit moins de gaz à effet de serre que le gasoil et dans un deuxième temps s’il est envisageable de remplacer intégralement le gasoil consommé par de l’EMC. 1. L’émission de gaz à effet de serre dépend du carburant utilisé mais aussi du véhicule. Notre véhicule de référence est une berline de gamme moyenne produite en 2012. C’est un diesel fonctionnant uniquement au gasoil. Est-il « écologique » ? 1.1 Calculer la quantité de matière de gasoil consommée avec un plein de carburant, puis compléter le tableau d’avancement du document réponse. 1.2 A partir du tableau et à l’aide des documents, calculer la masse de CO2 par km émise par cette voiture. 1.3 Notre véhicule est-il « écologique » ? 2. Comparaison émission des émissions de CO2 produites lors de la combustion de l’EMC et du gasoil. 2.1 Ecrivez les équations bilans de la combustion de l’EMC et du gasoil, comparez-les et expliquez pourquoi ce n’est pas cette comparaison qui peut justifier l’affirmation ci-dessus. 2.2 Calculer l’enthalpie de combustion de l’EMC puis montrer que le pouvoir calorifique de l’EMC est égal à 41400kJ/kg. La comparaison du pouvoir calorifique du gasoil et de l’EMC justifie t’elle la différence d’émission de gaz à effet de serre entre les deux carburants ? 2.3 Quel autre argument permet de justifier un bilan aussi positif ? 3. En dehors du bilan des gaz à effet de serre, pourrait-on remplacer totalement le gasoil par de l’EMC ? 3.1 Quelle surface de terres agricoles était utilisée en 2009 en France pour assurer notre capacité de production de biodiesel ? 3.2 En supposant que notre consommation de diesel n’augmente pas, calculer le pourcentage de terre arables qu’il faudrait consacrer si l’on voulait remplacer la totalité du gasoil utilisé par de l’EMC ? On supposera qu’il faut un litre d’EMC pour remplacer un litre de gasoil. 3.3 Est-ce envisageable ? Un bilan des gaz à effet de serre toujours plus favorable Lors de sa combustion, l’EMC émet 75 % de dioxyde de carbone (CO2) de moins que le gazole. Le biocarburant EMC, issu de cultures renouvelables, participe donc à la lutte contre le réchauffement climatique. Evaluation type Bac. Terminale STI2D. Thème Transport. Chapitre 10 2/5 Document 1 Caractéristiques du véhicule servant à notre étude. Cylindrée : 1560 cc Puissance din : 92 ch au régime de 4000 tr/min Couple moteur : 230 Nm au régime de 1750 tr/min Puissance fiscale : 5 CV Vitesse maximum : 180 km/h Accélération de 0/100km/h : 12.9 sec Capacité du réservoir : 60 L Consommation moyenne : 6,5 L/100km Document 2. Première immatriculation en France d'un véhicule polluant Le paiement de l'écotaxe additionnelle (malus) sur le certificat d'immatriculation (ex-carte grise) se fait lors de l'immatriculation d'un véhicule particulier polluant : La taxe est calculée en fonction du nombre de grammes de CO2 émis par kilomètre. Pour les véhicules ayant fait l'objet d'une réception communautaire, les montants du malus sont les suivants : Taux d'émission de CO2 par kilomètre Montant du malus en 2012 Véhicule « écologique » Inférieur ou égal à 135 grammes 0 € OUI Entre 136 et 140 grammes 0 € OUI Entre 141 et 145 grammes 200 € NON Entre 146 et 150 grammes 200 € NON Entre 151 et 155 grammes 500 € NON Entre 156 et 175 grammes 750 € NON Entre 176 et 180 grammes 750 € NON Entre 181 et 185 grammes 1300 € NON Document 3. Caractéristiques de quelques carburants. Carburant Essence Gasoil Kérosène GPL (liquide) EMC Formule C7H16 C21H44 C10H22 et C14H30 C3H8 et C4H10 C19H34O2 Masse molaire g.mol-1 100 296 142 et 198 44 et 58 294 Masse volumique  en kg.L-1 0 ,750 0,830 0,800 0,560 0,880 Pouvoir calorifique kJ/kg 47300 43000 43105 50350/45600 37000 Evaluation type Bac. Terminale STI2D. Thème Transport. Chapitre 10 3/5 Document 4. Moins de gaz à effet de serre, mais un bilan énergétique mitigé Globalement, la combustion des biocarburant produit moins de gaz à effet de serre (GES) que les énergies fossiles comme le gasoil ou l’essence : entre 24% et 91% de GES en moins. En effet, comme les énergies fossiles, la combustion des biocarburants dégage du dioxyde de carbone (ou CO2, l'un des gaz à effet de serre responsables du réchauffement climatique), mais celle-ci est compensée, en partie du moins, par le CO2 qui avait été absorbé par les plantes lors de leur croissance ce qui n’est pas le cas du pétrole ou du charbon. Cependant, la production d'agro-carburants implique l'utilisation d'engrais et de pesticides chimiques (et donc dérivés du pétrole...), de carburant pour faire fonctionner le matériel agricole, de l'énergie pour le fonctionnement des usines productrices de biocarburants, et du carburant (ou de l'électricité) pour le transport des matières premières agricoles. Si l’on prend en compte toutes ces étapes le bilan est nettement moins satisfaisant et dans certains cas, l’émission de GES est plus importante avec les bio-carburants qu’avec les énergies fossiles. Indépendamment du bilan des gaz à effet de serre la biomasse présente quelques inconvénients pour l’instant non résolus : - Le détournement de millions d’hectares arables sensées nourrir la population seraient mis au profil des biocarburants. - Une déforestation intense au Brésil et en Asie du Sud qui sont les principaux producteurs de biocarburant. On sait que chaque jour environ 200 km2 de forêt sont détruites, ce qui fait environ 130 000 à 150 000 km2 de forêts rasées chaque année. - Risque d’épuisement des réserves d’eau car les cultures céréalières étant à l’origine des biocarburants sont gourmands en eau. - La culture à très grande échelle de la betterave ou du maïs nécessiterait de nombreux engrais chimiques dégageant des gaz à effet de serre comme par exemple le protoxyde d’azote, 296 plus polluants que le CO2. Les biocarburants sont donc une solution nouvelle, mais l'idéal serait de développer une énergie à la fois renouvelable et non- polluante. Document 5. Tableau : Production de biodiesel-carburant dans l'UE-27 et en Suisse en 2009 La production annuelle de biodiesel au sein de l'UE et en Suisse est indiquée à la figure ci- dessous. Les chiffres sont exprimés en millions de litres et se réfèrent à l'année 2009. Evaluation type Bac. Terminale STI2D. Thème Transport. Chapitre 10 4/5 Document 6. Surface totale de terres cultivables en France 18,4 millions d’hectare Production annuelle de graines de Colza en France 3,8 tonnes par hectare. Rendement Une tonne de graine donne 450kg d’EMC Quantité totale de gasoil (origine fossile ou bio-carburant) consommée en France en 2009 39,6 x 109 litres. Pourcentage d’EMC utilisé en 2009 par rapport à la consommation totale de gasoil 5,6% Relations et données. M = m/n M masse molaire en g.mol-1 ; m masse en g ; n quantité de matière en mol. Pour les liquides : m = . V m est la masse en kg ;  la masse volumique en kg.L-1 ; V le volume en litre De ces deux relations on en déduit une troisième : M = .V/n Masses molaires CO2 O2 CO H20 44 g.mol-1 32 g.mol-1 28 g.mol-1 18 g.mol-1 Pouvoir calorifique et enthalpie de combustion. Le pouvoir calorifique PC ou chaleur de combustion matériau combustible est l'enthalpie de réaction de combustion par unité de masse dans les conditions normales de température et de pression. C'est l'énergie dégagée sous forme de chaleur par la réaction de combustion par le dioxygène (autrement dit la quantité de chaleur). Le plus souvent, on considère un hydrocarbure réagissant avec le dioxygène de l'air pour donner du dioxyde de carbone, de l'eau et de la chaleur. Elle est exprimée en général en kilojoule par kilogramme (noté kJ/kg ou kJ·kg-1) L'enthalpie de combustion d’un combustible est égale à la somme des enthalpies de formation des produits, diminuée de la somme des enthalpies de formation des réactifs, en tenant compte des coefficients stoechiométriques de la réaction. Pour les corps simple (substances chimiques formées que d'une seule sorte d'atomes) à 25°C sous 1 bar l’enthalpie de formation est considérée nulle. L’unité de l’enthalpie de formation donc de combustion est le J/mol ou kJ/mol Exemple : Enthalpie de combustion complète de l’heptane gazeux à 25°C sous 1 bar : C7H16(g) + 11 O2(g) 7 CO2(g) + 8 H2O(g) ΔCH0(C7H16,g) = 7ΔfH0(CO2,g) + 8ΔfH0(H2O,g) - 1ΔfH0(C7H16,g) - 0ΔfH0(O2,g) Relation ΔCH et PC. L’enthalpie de combustion ΔCH et le pouvoir calorifique PC sont liés par la relation : PC = ΔCH / M avec M masse molaire en kg.mol-1. (Attention ici l’unité n’est pas le gramme par mole mais le kilogramme par mole) ; ΔCH en kJ.mol-1 ; PC en kJ.kg-1 Tableau d’enthalpie de formation à 25°C sous une pression de 1 bar.. Constituants O2 CO2 H2O(g) EMC (C19H34O2) Butane(g) ΔfH° (kJ.mol-1) 0 -393 -242 -604 -125 Document réponse: remplir le tableau d'avancement

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