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brevet:2017_polynesie

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Polynésie

Voyage à bord d'un voilier écologique

Le propriétaire d'un voilier écologique a fait le choix d'utiliser un hydrogénérateur pour alimenter son bateau en électricité.

Cet hydrogénérateur permet d'alimenter : le dessalinisateur, le système de navigation, l'ensemble des éclairages du bateau.

1. Le dessalinisateur (7,5 points) À bord, le dessalinisateur permet de transformer l'eau de mer en eau douce. L'eau de mer contient les espèces chimiques de formule Na+ et Cl- .

1.1. Indiquer la nature des espèces chimiques de formule Na+ et Cl- , en choisissant parmi les termes suivants : atome, ion, molécule.

1.2. À l'aide du document 1, décrire la mise en oeuvre d'un test simple permettant de détecter la présence de l'espèce chimique Cl- dans l'eau de mer et indiquer le résultat attendu. Il est possible de faire un schéma.

2. L'hydrogénérateur (10 points)

L'hydrogénérateur est constitué d'une hélice reliée à un alternateur.

L'hélice est mise en mouvement par le déplacement d'eau et elle entraîne un alternateur grâce auquel les circuits électriques du voilier sont alimentés.

2.1. Le diagramme de conversion d'énergie ci-dessous concerne l'alternateur. Sans recopier le diagramme sur la copie, nommer les différentes formes d'énergie correspondant aux numéros 1 et 2 en
choisissant parmi les suivantes : chimique, électrique, thermique, cinétique.

2.2. L'énergie électrique produite par l'hydrogénérateur dépend de la vitesse de navigation du voilier.

À l'aide du document 2, indiquer à partir de quelle vitesse de navigation du voilier, en noeuds, l'hydrogénérateur produit de l'énergie électrique.

2.3. L'énergie électrique consommée dépend de la puissance des appareils et de leur durée d'utilisation.

Rappel : 1 wattheure (Wh) est l'énergie consommée par un appareil d'une puissance de 1 W pendant une heure.


Montrer que l'énergie E1 consommée par l'éclairage du bateau sur une plage horaire de 24h
est de 240 Wh.

3. Autonomie énergétique (5 points)

À l'aide des documents 2 et 3 et du résultat de la question 2.3, déterminer la vitesse en noeuds à partir de laquelle le voilier doit naviguer pour produire l'énergie totale consommée par le bateau sur une plage horaire de 24h.

Correction

brevet/2017_polynesie.txt · Dernière modification: 2021/03/20 15:32 de physix