30287_correctiondesa..

Evaluation
Activité groupe 1
compétences
Extraire des
informations
Document 1 page
120
barème
Réponses attendues
La surface terrestre reçoit 180 1015 w par an d’énergie solaire,
l’équivalent de 630 1015 kwh par an
1
Exploitation des
données
Un particulier consomme 15 000 KWh.an-1 or la Terre reçoit
l’équivalent 630 1015 kwh par an de quoi subvenir aux besoins de
La puissance solaire reçue sur la surface de la Terre varie selon les
latitudes : à l’équateur et des zones tropicales elle est de 250 à 300
1
w.an-1.m-2 alors qu’aux pôles elle est de 10 à 40 w.an-1.m-2
-1
-2
1
En France elle est de l’ordre de 100 à 110 w.an .m
2
9
42 000 10 particuliers
15 m2 de panneaux photovoltaïques peuvent produire 2200
kwh.an-1 soit 146, 6 kwh.an-1 par m2, il faudrait donc 103 m2
panneaux photovoltaïques par personne.
Pour 6,5 109 personnes : 103 x 6.5 = 670 109 m2 de panneaux
La surface terrestre = 4. .R2 donc = 5,1 1014 m2 donc il faudrait
recouvrir 0,1 % de la planète
Mais cela ne tient pas compte des activités industrielles
1
2
2
Activité groupe 1
compétences
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informations
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120
barème
Réponses attendues
La surface terrestre reçoit 180 1015 w par an d’énergie solaire,
l’équivalent de 630 1015 kwh par an
1
Exploitation des
données
Un particulier consomme 15 000 KWh.an-1 or la Terre reçoit
l’équivalent 630 1015 kwh par an de quoi subvenir aux besoins de
La puissance solaire reçue sur la surface de la Terre varie selon les
latitudes : à l’équateur et des zones tropicales elle est de 250 à 300
1
w.an-1.m-2 alors qu’aux pôles elle est de 10 à 40 w.an-1.m-2
1
En France elle est de l’ordre de 100 à 110 w.an-1.m-2
42 000 109 particuliers
15 m2 de panneaux photovoltaïques peuvent produire 2200
kwh.an-1 soit 146, 6 kwh.an-1 par m2, il faudrait donc 103 m2
panneaux photovoltaïques par personne.
Pour 6,5 109 personnes : 103 x 6.5 = 670 109 m2 de panneaux
La surface terrestre = 4. .R2 donc = 5,1 1014 m2 donc il faudrait
recouvrir 0,1 % de la planète
Mais cela ne tient pas compte des activités industrielles
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Activité groupe 2
compétences
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informations
Document 1
page 130
Document
2page 130
Document 3
page 131
Document 4
page 131
Réponses attendues
Il y existe plusieurs ressources énergétiques issues directement ou
indirectement de l’énergie solaire :
Capteur photovoltaïque, l’énergie éolienne, l’énergie hydraulique,
l’énergie de la houle, des courants marins.
La consommation actuelle de l’humanité est de 14 1012 Kwh par an.
La terre reçoit 180 1015 w correspondant à 630 1015 Kwh d’où 1 W
correspond à 3,5 Kwh
L’énergie solaire reçue est équivalent à 630 1015 Kwh soit
45 000 fois plus que la consommation actuelle de l’humanité.
la biomasse issue de la photosynthèse peut couvrir 4 fois les
besoins de l’humanité, les vents la houle peuvent couvrir 3,5 fois les
besoins alors que l’hydraulique 1,5 fois les besoins.
La production d’hydroélectricité est variable selon les régions
françaises, Rhône-Alpes produit le plus avec 8 100 MW
Or d’après le document 2 : 1 W correspond à 3,5 KWh
8100 106 W permettent la production de 28 350 106 KWh
Sachant qu’une personne consomme 15 000 kwh, cela permet
d’alimenter en électricité 1,89 106 habitants.
La vitesse des vents est importante au nord de l’Europe, ces régions
sont propices à l’installation d’éoliennes.
La part des énergies renouvelables est de 18,8% dans la production
d’électricité dans le monde, en France elle est de 13,6% et
l’ objectif est de 20 % en 2020.
L’énergie hydraulique représente la part la plus importante des
énergies renouvelables ( 86,5%).
barème
1
1
1
2
3
2
Activité groupe 3
compétences
Mise en
œuvre d’un
protocole
Exploitation
des
résultats
Document
3 page 121
Réponses attendues
barème
5
Pour un angle d’incidence est proche de 90° (angle droit) plus
l’énergie solaire reçue est forte.
L’angle d’incidence change selon les latitudes, il est plus élevé aux
latitudes proches de l’équateur et faible aux pôles (forte latitude)
Pour un angle d’incidence de 90°, l’énergie solaire 342 w.m-2
se répartit sur une surface de 1 m2, le rendement énergétique est
de 100%
Pour un angle de 70,26° d’où 322 w.m-2 et un rendement de 94%
Pour un angle de 23,26° d’où 136 w.m-2 et un rendement de 39%
Donc l’énergie solaire reçue dépend de la latitude et des saisons.
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1
1
1
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Activité groupe 3
compétences
Mise en
œuvre d’un
protocole
Exploitation
des
résultats
Document
3 page 121
Réponses attendues
barème
5
Pour un angle d’incidence est proche de 90° (angle droit) plus
l’énergie solaire reçue est forte.
L’angle d’incidence change selon les latitudes, il est plus élevé aux
latitudes proches de l’équateur et faible aux pôles (forte latitude)
Pour un angle d’incidence de 90°, l’énergie solaire 342 w.m-2
se répartit sur une surface de 1 m2, le rendement énergétique est
de 100%
Pour un angle de 70,26° d’où 322 w.m-2 et un rendement de 94%
Pour un angle de 23,26° d’où 136 w.m-2 et un rendement de 39%
Donc l’énergie solaire reçue dépend de la latitude et des saisons.
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1
Activité groupe 4
compétences
Mettre en
œuvre un
protocole
Exploitation
des
résultats et
conclusion
Réponses attendues
Exploitation
des
documents
Document 1
page 126
Les températures au sol sont plus importantes à l’équateur qu’aux
pôles.
L’air chauffé par l’énergie solaire monte ( courant ascendant) alors
que l’air froid descend d’où des mouvements verticaux au sein de
l’atmosphère donc les mouvements atmosphériques verticaux sont
déclenchés par l’inégale répartition de l’énergie solaire.
Il existe des mouvements horizontaux au sein de l’atmosphère, les
dépressions et anticyclones sont déviés par l’effet de Coriolis( dû à
la rotation de la Terre)
Document 2
page 127
barème
5
Le mouvement des particules de bois est dû à la différence de
température de l’eau au sein du bêcher.
L’eau chaude plus légère que l’eau froide, elle monte dans le bêcher
alors que l’eau froide plus dense descend dans le bêcher.
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Activité groupe 4
compétences
Mettre en
œuvre un
protocole
Exploitation
des
résultats et
conclusion
Réponses attendues
Exploitation
des
documents
Document 1
page 126
Les températures au sol sont plus importantes à l’équateur qu’aux
pôles.
L’air chauffé par l’énergie solaire monte ( courant ascendant) alors
que l’air froid descend d’où des mouvements verticaux au sein de
l’atmosphère donc les mouvements atmosphériques verticaux sont
déclenchés par l’inégale répartition de l’énergie solaire.
Il existe des mouvements horizontaux au sein de l’atmosphère, les
dépressions et anticyclones sont déviés par l’effet de Coriolis( dû à
la rotation de la Terre)
Document 2
page 127
barème
5
Le mouvement des particules de bois est dû à la différence de
température de l’eau au sein du bêcher.
L’eau chaude plus légère que l’eau froide, elle monte dans le bêcher
alors que l’eau froide plus dense descend dans le bêcher.
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Activité groupe 5
compétences Réponses attendues
Mettre en
œuvre un
protocole
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informations
Document
1 page 128
La température des eaux superficiels varie selon les latitudes :à
l’équateur les eaux superficielles ont une température plus fortes
qu’aux latitudes proches des pôles. L’évaporation est très forte
également à l’équateur.
Plus la température de l’air est importante, plus la teneur en vapeur
d’eau dans l’air est grande( Ex : à 5°C 5,5 g de vapeur d’eau.kg-1
d’air alors qu’à 45°C il y a 66,3g de vapeur d’eau par kg d’air.
Extraire des L’eau sur Terre est présente sous trois formes physiques ( solide ou
informations glace,liquide (eaux des océans, rivières) gaz ou vapeur d’eau dans
Document
l’atmosphère. Il existe plusieurs réservoirs d’eau sur Terre. L’eau
2 page 129 des océans est le plus important des réservoirs( 1,4 1018 m3 )
l’atmosphère le plus petit ( 1,3 1013 m3 ).
L’eau peut changer d’état physique( liquide
gaz puis retour sous
forme liquide = cycle de l’eau )et passer d’un réservoir à l’autre, il y a
des échanges entre tous les réservoirs.
42,5 1013 m 3 sont évaporés des océans, 7,1 1013 des continents la
totalité retombe sous forme de précipitations en mer et sur les
continents donc l’énergie solaire nécessaire à l’évaporation déclenche
le cycle de l’eau .
barème
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