Bois vert ou bois sec

Exercice de TD · niveau 2 · enseignement scientifique (première), chapitre 7 — Une diversité de sources d'énergie utilisables par l'Humanité

Énoncé

Le pouvoir calorifique du bois parfaitement sec vaut $19$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ . La vaporisation de l'eau consomme $2, 3$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ . On utilise $PCI \approx (1 - h) \times 19 - 2, 3 h$ , où $h$ est la fraction massique d'eau. 1. Calculer le PCI pour $h = 0$ , $h = 0, 20$ et $h = 0, 50$ . 2. De quel pourcentage l'énergie disponible diminue-t-elle entre bois sec et bois vert ? 3. Combien de kilogrammes de chacun faut-il pour fournir $500$ MJ ? 4. Conclure sur l'intérêt du séchage.

Corrigé

1. $h = 0$ : $PCI = 19$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ . $h = 0, 20$ : $PCI = 0, 80 \times 19 - 2, 3 \times 0, 20 = 15, 2 - 0, 46 = 14, 7$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ . $h = 0, 50$ : $PCI = 0, 50 \times 19 - 2, 3 \times 0, 50 = 9, 5 - 1, 15 = 8, 4$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ .

2. $\frac{19 - 8 , 4}{19} = 0, 56$ : une baisse de $56 %$ . Plus de la moitié de l'énergie perdue.

3. $m = E / PCI$ : $500/19 = 26$ kg de bois sec, $500/14, 7 = 34$ kg à $20 %$ , $500/8, 4 = 60$ kg de bois vert.

4. Sécher le bois deux ans sous abri revient à multiplier par plus de deux l'énergie tirée de chaque kilogramme, sans rien changer au combustible lui-même. C'est l'un des rares gestes énergétiques dont le rapport entre le bénéfice et l'effort soit aussi favorable — et il réduit aussi fortement les émissions de particules fines, car un bois humide brûle mal.

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