Devoir n°8 - Physique chimie - TL2

Classe: 
Terminale
 

Exercice 1

Lire attentivement ce texte avant de répondre aux questions
Les bioplastiques, également appelés $PLA$ (Poly Lactic Acid), sont issus de ressources renouvelables agrosourcées, parmi lesquelles on trouve des céréales (maïs, blé, pois), des tubercules (betteraves sucrières, patates douces), des oléagineux (huile de ricin), des plantes sucrières (cannes à sucre) ou des protéagineux. Ces plastiques végétaux, qui peuvent se substituer aux techniques pétrochimiques ou être associés à des polymères pétroliers (un bioplastique peut contenir $40\%$ à $100\%$ de matière végétale), sont pour la plupart biodégradables, et ont le mérite de s'affranchir de ressources tarissables (et couteuses, au vu des hausses fréquentes du prix du pétrole), comme de réduire les émissions de $CO_{2}.$ Cependant, le traitement du plastique biosourcé entraine cependant une importante consommation d'eau, et la recherche s'oriente aujourd'hui vers la conception de procédés secs, plus économes, et donc plus écologiques. Notons que certains bioplastiques de seconde génération à la fois biodégradables, compostables et conçus à partir de déchets alimentaires ou de bois, affichent un bilan carbone proche de zéro. A l'heure actuelle, un certain nombre de produits d'usage courant (emballages, sacs, ustensiles de cuisine, bouteilles d'eau, rasoirs, films alimentaires) sont fabriqués avec des bioplastiques, mais leur utilisation demeure cependant marginale. Le recyclage des plastiques d'origine végétale et non biodégradable $(PET$ et $PE$ biosourcés par exemple$)$, en voie d'amélioration, pourrait à terme permettre de réconcilier un peu plus matières plastiques et environnement, en figurant parmi les déchets plastiques recyclables au sein des filières de valorisation du plastique déjà existantes. En revanche, certains polymères biodégradables comme le $PLA$ ou les $PHA$ ne sont pas assez efficacement identifiés au cours des phases de tri des déchets plastiques pour ne pas perturber le processus de recyclage du plastique actuel
 
1.1. Donner un titre à ce texte
 
1.2. Définir les mots soulignés 
 
1.3. Quels bénéfices offrent les bioplastiques ?
 
1.4. Quelles sont les applications les plus courantes des bioplastiques ?
 
1.5. Quels sont les intérêts des bioplastiques biodégradables ?

Exercice 2

A. Répondre par vrai ou faux et corriger si la réponse est fausse
 
2.1. Un alternateur convertit l'énergie électrique en énergie mécanique.
 
2.2. L'énergie cinétique est la somme de l'énergie potentielle et de l'énergie mécanique 
 
2.3. Les plastiques conduisent l'électricité 
 
B. Choisir la bonne réponse
 
2.4. L'indice de polymérisation d'un polymère est égal au nombre :
 
a) D'atomes de carbone dans chacun de ses macromolécules     
 
b) Moyen de motifs         
 
c) de molécules
 
2.5. Une matière plastique est un :
 
a) Mélange de polymère                        
 
b) Mélange de polymère d'indices de polymérisations voisines et d'adjuvants                                         
 
c) Composé organique naturel
 
C. Dire quelles sont les formes d'énergie évoquées dans les situations suivantes :
 
2.6. Une ampoule est allumée à l'aide d'une pile : ..............
 
2.7. De l'eau est chauffée dans une bouilloire électrique : ................
 
2.8. Un moteur entraine une charge : ....................
 
2.9. Les panneaux photovoltaïques qui équipent de nombreux bâtiments ont un meilleur rendement dans les régions ensoleillées : ..................
 
2.10. Un cycliste pédale sur son vélo : mécanique
 
2.11. L'énergie dégagée par les atomes d'uranium qui est utilisé au sein du réacteur d'une centrale nucléaire : ......................

Exercice 3

Cinq types de sources d'énergie produisent de l'énergie électrique :
 
$-\ $L'eau (centrale hydroélectrique)
 
$-\ $L'uranium enrichi (centrale nucléaire)
 
$-\ $Le pétrole (centrale thermique)
 
$-\ $Le soleil (cellule photovoltaïque, panneau solaire)
 
$-\ $Le vent (éolienne)
 
1. Compléter le tableau avec les mots ou groupe de mots : Cellules photovoltaïques, éolienne, l'eau, centrale thermique, uranium
$$\begin{array}{|l|l|} \hline \text{Système de production d’énergie électrique}&\text{Source d'énergie}\\ \hline .................&\text{Soleil}\\ \hline ...................&\text{Vent}\\ \hline \text{Réacteur nucléaire}&................\\ \hline ..................&\text{Pétrole}\\ \hline \text{Barrages}&................\\ \hline \end{array}$$
 
2. Indiquer par une croix dans le tableau suivant ci-dessous, si ces énergies sont renouvelables ou non.
$$\begin{array}{|l|l|l|} \hline \text{Source d'énergie}&\text{Renouvelable}&\text{Non renouvelable}\\ \hline \text{Uranium}& &\\ \hline \text{Vent}& &\\ \hline \text{Pétrole }& &\\ \hline \text{Eau}& &\\ \hline \text{Soleil}& &\\ \hline \end{array}$$
 
3. Parmi ces sources d'énergie, l'une d'entre elles peut-être à la fois stockée et renouvelable. Laquelle ? 

Exercice 4         

Un transformateur est composé de deux bobines :
 
$-\ $Le primaire comportant $N_{1}=1000$ spires est parcouru par un courant alternatif sinusoïdale, d'intensité efficace $I_{1}=0.5\,A$ et est soumis à une tension alternative sinusoïdale de valeur efficace $U_{1}=220V$ et une puissance moyenne $P_{m_{1}}=99W.$
 
$-\ $Le secondaire comportant $N_{2}=55$ spires est soumis à la puissance moyenne $P_{m_{1}}=8.55W.$
 
3.1. Calculer le rapport de transformation m de ce transformateur. Ce transformateur est-il abaisseur ou élévateur de tension ? Justifier la réponse. 
 
3.2. En déduire les valeurs des grandeurs électriques $U_{2}$ et $I_{2}$ correspondantes au circuit secondaire. 
 
3.3. Calculer les facteurs de puissance $k_{1}$ et $k_{2}$ correspondants au primaire et au secondaire. 
 
3.4. Calculer le rendement $\rho$ de ce transformateur. 
$$\text{Durée : 3heures}$$
 

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