Bilan : Synthèse et méthode sur Bilan énergétique des combustions et rendement des moteurs

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Énergie utile Q = E_u/ m = Q/PC_m moles masse de CO_2. • Le bilan de matière se fait toujours en moles. • Les rendements d'une chaîne se multiplient. • Bilan carbone : fabrication + usage, selon le mix électrique.

Le cours

1. La chaîne de raisonnement 1. Énergie utile demandée E_u par le cahier des charges (par exemple E_u = P t). 2. Énergie que doit libérer la combustion : Q = E_u/. 3. Masse puis volume de carburant : m = Q/PC_m et V = m/. 4. Bilan de matière en moles : n = m/M, proportions de l'équation, puis masse de CO_2 rejetée. 2. Relations à connaître • Énergie de combustion : Q = m PC_m = V PC_v. • Conservation de l'énergie : Q = E_utile + E_pertes ; rendement : = E_utileQ. • Chaîne de conversions : _global = _1 _2 • Bilan carbone : E(d) = E_fab + e d. 3. Comparer des technologies Le rendement d'un moteur thermique (25 à 40\,\%) est bien plus faible que celui d'un véhicule électrique (70 à 80\,\% de la prise à la roue). Pour conclure sur l'énergie consommée et sur le climat, il faut cependant raisonner du puits à la roue et sur tout le cycle de vie : raffinage, production de l'électricité, fabrication de la batterie. 4. Contrôles systématiques Un rendement est compris entre 0 et 1 et dépasse rarement 40\,\% pour un moteur de voiture ; l'énergie utile est toujours la plus petite énergie du bilan ; un hydrocarbure brûlé rejette environ trois fois sa masse de CO_2.

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