Pour sa production d'électricité, une île dispose :
• d'une centrale solaire qui fonctionne avec des panneaux photovoltaïques,
• d'une centrale thermique qui fonctionne avec un groupe électrogène.

Exercice 1 : Chaines énergétiques des deux centrales (4 points)
Le schéma simplifié du fonctionnement des deux centrales est représenté ci-dessous :

Compléter les deux chaines énergétiques sur le document-réponses de l'exercice 1 à rendre avec la copie avec les mots suivants : ÉLECTRIQUE, THERMIQUE et LUMINEUSE.

Exercice 2 : Groupe électrogène (6 points)
Le moteur du groupe électrogène consomme du gazole. Sa combustion dans le dioxygène de l'air s'écrit :

gazole + dioxygène $\longrightarrow$ dioxyde de carbone + eau

À partir de cette équation, écrire les noms et les formules chimiques des produits obtenus lors de cette combustion.

Exercice 3 : Fuite de gazole lors de son transport en bateau (15 points)
La livraison du gazole se fait par bateau. En cas de fuite, le gazole risque de se déverser dans l'océan.

1. Pour étudier ce qui se passe en cas de fuite, on verse un peu de gazole dans un bécher contenant déjà de l'eau de mer.

Après quelques minutes, on observe dans le bécher une zone A et une zone B bien distinctes, comme représenté ci-dessous.

a. Indiquer si les deux liquides sont miscibles.
Justifier la réponse par une phrase.

b. La masse volumique de l'eau de mer vaut 1 035 kg/m³ et celle du gazole vaut 900 kg/m³.
Légender le schéma ci-dessous avec les mots GAZOLE et EAU DE MER.
Justifier la légende par une phrase dans la zone de réponse prévue dans le document-réponses.

c. Déduire des questions précédentes ce que l'on peut observer si du gazole se répand dans l'océan lors de son transport en bateau.

2. Décrire une expérience permettant de vérifier la valeur de la masse volumique du gazole avec le matériel et le produit ci-dessous.

Rappel: la masse volumique $\rho$ (en kg/m³), d'un corps de masse $m$ (en kg) et de volume $V$ (en m³), est donnée par la relation $\rho = \frac{m}{V}$.

Exercice 1 : Chaînes énergétiques des deux centrales (4 points)**

Exercice 2 : Groupe électrogène (6 points)

L'équation de réaction donnée est : gazole + dioxygène $\longrightarrow$ dioxyde de carbone + eau

Les produits de la combustion (ce qui est formé à droite de la flèche) sont :

1. Nom : Dioxyde de carbone
   • Formule chimique : $CO_2$
2. Nom : Eau
   • Formule chimique : $H_2O$

Exercice 3 : Fuite de gazole lors de son transport en bateau (15 points)

1. a. Miscibilité

• Réponse : Les deux liquides ne sont pas miscibles (ils sont non-miscibles).
• Justification : On observe deux zones bien distinctes (Zone A et Zone B) dans le bécher. Le mélange est hétérogène.

1. b. Identification des zones et justification

• Légende du schéma :
  • Zone B (couche supérieure) : GAZOLE
  • Zone A (couche inférieure) : EAU DE MER
• Justification : Le gazole a une masse volumique ($900\ kg/m^3$) inférieure à celle de l'eau de mer ($1035\ kg/m^3$). Le liquide le moins dense surnage (flotte au-dessus).

1. c. Conséquence en mer

• Si du gazole se répand dans l'océan, il va rester à la surface de l'eau (flotter) et former une nappe d'hydrocarbures (marée noire), car il est moins dense que l'eau de mer et ne se mélange pas avec elle.

2. Protocole expérimental pour vérifier la masse volumique du gazole :

a. Poser l'éprouvette graduée vide sur la balance et effectuer la tare (mettre à zéro) pour ne pas compter la masse du récipient.
b. Verser un certain volume de gazole dans l'éprouvette (par exemple $100\ mL$).
c. Mesurer la masse $m$ du gazole indiquée par la balance.
d. Lire le volume $V$ de gazole dans l'éprouvette.
e. Calculer la masse volumique en utilisant la formule : $\rho = \frac{m}{V}$.

(Note : Si la tare n'est pas faite, il faut peser l'éprouvette vide ($m_1$), puis l'éprouvette pleine ($m_2$), et calculer la masse du liquide $m = m_2 - m_1$.)