Ressources · Terminale · Enseignement scientifique
Les choix énergétiques et le futur climatique
Mix énergétique, émissions de CO2 par source, impacts, sobriété et efficacité, stockage, scénarios de transition (programme d'enseignement scientifique de Terminale)
À propos de cette page
Choisis ton niveau. Questions et réponses mélangées à chaque partie. Bonne chance !
Les 24 questions du QCM en version texte
Pour réviser sans écran ou imprimer : chaque question avec ses propositions ; la bonne réponse et son explication se déplient.
Niveau facile — 8 questions
Laquelle de ces formes d'énergie est une énergie primaire ?
- A. L'électricité du réseau
- B. L'hydrogène produit par électrolyse
- C. Le vent
- D. L'essence à la pompe
Réponse
C. Le vent — Le vent est disponible dans la nature. L'électricité et l'hydrogène sont des vecteurs ; l'essence est une énergie finale issue du raffinage du pétrole.
Quelle ressource est non renouvelable ?
- A. L'uranium des centrales
- B. Le rayonnement solaire
- C. La chaleur géothermique
- D. Le bois d'une forêt gérée
Réponse
A. L'uranium des centrales — L'uranium est un stock fini, qui ne se reconstitue pas à l'échelle humaine, même si le nucléaire est bas carbone.
Quelle part approximative de l'énergie primaire mondiale est fournie par les combustibles fossiles ?
- A. Environ 30 %
- B. Environ 50 %
- C. Environ 65 %
- D. Environ 80 %
Réponse
D. Environ 80 % — Pétrole, charbon et gaz fournissent encore environ 80 % de l'énergie primaire mondiale.
La sobriété énergétique consiste à :
- A. Améliorer le rendement des appareils électriques
- B. Réduire ses besoins en changeant ses usages
- C. Remplacer le charbon par du gaz
- D. Stocker l'électricité produite en excès
Réponse
B. Réduire ses besoins en changeant ses usages — La sobriété agit sur le besoin (usages) ; améliorer le rendement relève de l'efficacité.
Dans une STEP, l'énergie est stockée sous forme :
- A. d'énergie chimique
- B. d'énergie thermique
- C. d'énergie potentielle
- D. d'énergie électromagnétique
Réponse
C. d'énergie potentielle — L'eau pompée vers le bassin haut stocke de l'énergie potentielle de pesanteur, E = mgh.
Le kilowattheure (kWh) est une unité :
- A. de puissance
- B. d'énergie
- C. de débit d'énergie
- D. de rendement
Réponse
B. d'énergie — Le kWh est l'énergie fournie par une puissance de 1 kW pendant 1 h, soit 3,6 MJ.
Une source d'électricité est dite pilotable si :
- A. sa production peut être ajustée à la demande
- B. elle ne rejette aucun gaz à effet de serre en fonctionnement
- C. sa ressource primaire est renouvelable
- D. elle est raccordée au réseau national
Réponse
A. sa production peut être ajustée à la demande — Pilotable signifie que l'on commande sa production : charbon, gaz, nucléaire, barrages. L'éolien et le solaire sont variables.
En France, la principale source de production d'électricité est :
- A. l'hydraulique
- B. l'éolien
- C. le gaz naturel
- D. le nucléaire
Réponse
D. le nucléaire — Le nucléaire produit environ les deux tiers de l'électricité française.
Niveau moyen — 8 questions
Quelle masse de CO2 libère la combustion complète de 3,0 kg de carbone pur ?
- A. 3,0 kg
- B. 8,0 kg
- C. 11 kg
- D. 14 kg
Réponse
C. 11 kg — m(CO2) = 3,0 × 44/12 = 11 kg : chaque atome de carbone fixe deux atomes d'oxygène de l'air.
2 500 kWh correspondent à :
- A. 694 MJ
- B. 9 000 MJ
- C. 2 500 MJ
- D. 90 000 MJ
Réponse
B. 9 000 MJ — 1 kWh = 3,6 MJ, donc 2 500 × 3,6 = 9 000 MJ. Diviser par 3,6 est l'erreur classique (694).
Une centrale de rendement 0,38 émet 350 g de CO2 par kWh de chaleur. Combien émet-elle par kWh électrique ?
- A. 133 g
- B. 0,35 kg
- C. 483 g
- D. 921 g
Réponse
D. 921 g — Il faut 1/0,38 kWh de chaleur par kWh électrique : 350 / 0,38 ≈ 921 g. Multiplier par 0,38 donnerait 133 g, absurde.
Une éolienne de 3,5 MW a un facteur de charge de 0,26. Quelle est sa production annuelle ?
- A. 8,0 GWh
- B. 30,7 GWh
- C. 0,91 GWh
- D. 3,5 GWh
Réponse
A. 8,0 GWh — E = 3,5 MW × 0,26 × 8 760 h ≈ 7 970 MWh ≈ 8,0 GWh. 30,7 GWh supposerait un fonctionnement permanent à pleine puissance.
Une consommation baisse de 30 % grâce à la sobriété, puis de 10 % grâce à l'efficacité. Baisse globale :
- A. -40 % (30 + 10)
- B. -37 %
- C. -63 %
- D. -3 %
Réponse
B. -37 % — Coefficient global : 0,70 × 0,90 = 0,63, soit une baisse de 37 %. Les pourcentages successifs se multiplient.
On remonte 2,5 × 10^9 kg d'eau de 220 m (g = 9,81 N/kg). Énergie potentielle stockée :
- A. 0,15 GWh
- B. 5,4 GWh
- C. 1,5 GWh
- D. 15 GWh
Réponse
C. 1,5 GWh — E = 2,5 × 10^9 × 9,81 × 220 ≈ 5,4 × 10^12 J, soit 5,4 × 10^12 / 3,6 × 10^6 ≈ 1,5 × 10^6 kWh = 1,5 GWh.
Une chaîne hydrogène associe une électrolyse (rendement 0,70) et une pile à combustible (rendement 0,50). Pour 100 kWh absorbés, elle restitue :
- A. 120 kWh
- B. 70 kWh
- C. 50 kWh
- D. 35 kWh
Réponse
D. 35 kWh — Les rendements se multiplient : 0,70 × 0,50 = 0,35, soit 35 kWh restitués.
Un kWh est produit à 28 % au charbon (960 g/kWh) et à 72 % au nucléaire (8 g/kWh). Son contenu carbone moyen vaut environ :
- A. 275 g/kWh
- B. 484 g/kWh
- C. 693 g/kWh
- D. 0,96 kg/kWh
Réponse
A. 275 g/kWh — Moyenne pondérée : 0,28 × 960 + 0,72 × 8 ≈ 268,8 + 5,8 ≈ 275 g/kWh. 484 est une moyenne non pondérée.
Niveau difficile — 8 questions
Quelle affirmation est exacte ?
- A. Une énergie renouvelable est forcément sans émission de CO2
- B. Une énergie non renouvelable émet forcément beaucoup de CO2
- C. Le nucléaire est non renouvelable mais bas carbone
- D. L'électricité est une énergie primaire renouvelable
Réponse
C. Le nucléaire est non renouvelable mais bas carbone — Renouvelable et bas carbone sont deux notions distinctes : la biomasse est renouvelable mais émet ; l'uranium est un stock fini, mais le nucléaire émet peu en cycle de vie.
En analyse du cycle de vie, les émissions de l'éolien, du solaire et du nucléaire ne sont pas nulles car :
- A. leur fonctionnement rejette du CO2 par combustion
- B. la construction, l'extraction et le démantèlement émettent
- C. leur électricité est transportée sur de très longues distances
- D. elles nécessitent toujours une centrale au gaz de secours
Réponse
B. la construction, l'extraction et le démantèlement émettent — Ces sources ne brûlent rien : leurs émissions proviennent du béton, de l'acier, des métaux, de l'extraction du combustible et du démantèlement.
Un parc éolien de 900 MW ne produit pas 900 MW × 8 760 h ≈ 7,9 TWh par an. Pourquoi ?
- A. Parce que les pertes en ligne dépassent la moitié de la production
- B. Parce que l'alternateur d'une éolienne a un rendement proche de 30 %
- C. Parce que le vent varie : il produit rarement à pleine puissance
- D. Parce qu'on ne peut pas multiplier des MW par des heures
Réponse
C. Parce que le vent varie : il produit rarement à pleine puissance — Le facteur de charge (≈ 23 % en éolien terrestre) traduit la variabilité du vent. L'alternateur a un rendement supérieur à 95 %, et MW × h donne bien des MWh.
L'effet rebond désigne :
- A. Une baisse de consommation qui s'amplifie d'elle-même avec le temps
- B. Un gain d'efficacité en partie annulé par une hausse des usages
- C. La restitution d'énergie par une STEP après pompage
- D. Le retour du CO2 dans l'atmosphère après la combustion
Réponse
B. Un gain d'efficacité en partie annulé par une hausse des usages — Exemple : un logement mieux isolé est chauffé plus fort, ce qui réduit l'économie attendue.
Brûler du bois n'est proche de la « neutralité carbone » que si :
- A. le bois est brûlé dans une chaudière à haut rendement
- B. le bois est sec et brûlé uniquement en hiver
- C. la fumée est filtrée de ses particules fines
- D. la forêt repousse autant qu'on en prélève
Réponse
D. la forêt repousse autant qu'on en prélève — Le CO2 émis n'est compensé que par la repousse de la forêt, avec un délai de plusieurs décennies. Le rendement et les filtres n'y changent rien.
Un dispositif de stockage d'électricité :
- A. restitue toujours moins d'énergie qu'il n'en absorbe
- B. produit un surplus d'énergie aux heures de pointe
- C. a un rendement supérieur à 1 lorsqu'il est hydraulique
- D. rend inutile l'équilibre production-consommation
Réponse
A. restitue toujours moins d'énergie qu'il n'en absorbe — Tout stockage a un rendement inférieur à 1 : STEP ≈ 75-80 %, batteries ≈ 85-95 %, hydrogène ≈ 25-35 %. Il déplace l'énergie dans le temps sans en produire.
Une chaudière au gaz émet 256 g de CO2 par kWh de chaleur. La remplacer par des radiateurs électriques (rendement 1) augmente les émissions :
- A. Toujours, car l'électricité subit des pertes en ligne
- B. Jamais, car un radiateur électrique n'émet rien
- C. Si le logement est très bien isolé
- D. Si l'électricité émet plus de 256 g par kWh
Réponse
D. Si l'électricité émet plus de 256 g par kWh — Tout dépend du contenu carbone de l'électricité : bas carbone, le gain est net ; produite surtout au charbon, le bilan s'aggrave.
Pour limiter le réchauffement futur, la grandeur déterminante est :
- A. le cumul des émissions de CO2 sur la durée
- B. le niveau des émissions d'une seule année
- C. la part des énergies renouvelables en 2050
- D. la date de fermeture de la dernière centrale
Réponse
A. le cumul des émissions de CO2 sur la durée — Le réchauffement est à peu près proportionnel aux émissions cumulées : baisser tard, même jusqu'à zéro, laisse un cumul trop élevé.
Moi c'est Ben, j'ai créé ce site pour aider le plus d'élèves possible, partout en France. Je peux aussi reprendre avec toi ce qui coince en cours particulier : en visio, ou à domicile si tu es à Marseille.
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