Combien de temps de photosynthèse dans un plein ?

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

Énoncé

Un réservoir de $50$ L d'essence contient $37$ kg de carburant, de PCI $44$ MJ $\cdot$ kg $^{- 1}$ . On admet qu'un mètre carré de forêt tempérée stocke $1, 5 \times 1 0^{7}$ J par an sous forme de matière organique. 1. Calculer l'énergie contenue dans le réservoir. 2. À combien d'années-mètres carrés de forêt cela correspond-il ? 3. Le rendement de la transformation de la matière organique en pétrole est inférieur à $0, 1 %$ : reprendre le calcul. 4. Que conclure ?

Corrigé

1. $E = 37 \times 44 = 1, 6 \times 1 0^{3}$ MJ $= 1, 6 \times 1 0^{9}$ J.

2. $\frac{1 , 6 \times 1 0 ^{9}}{1 , 5 \times 1 0 ^{7}} \approx 110$ années-mètres carrés : la production d'un mètre carré de forêt pendant cent-dix ans, ou d'un hectare pendant quatre jours.

3. Si moins d'un millième de la matière organique produite devient du pétrole exploitable, il faut plus de mille fois davantage de production primaire : $110 \times 1 0^{3} \approx 1 \times 1 0^{5} ann e ˊ es-m e ˋ tres carr e ˊ s,$ soit la production d'un hectare pendant une dizaine d'années — pour un seul plein.

4. Un plein d'essence contient l'équivalent de plusieurs années de photosynthèse sur une surface considérable, accumulée il y a des dizaines de millions d'années. C'est ce qui rend les combustibles fossiles si commodes — une concentration extraordinaire d'énergie dans un liquide — et c'est exactement la même raison qui rend impossible de les reconstituer.

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Un blocage sur cet exercice ? Le tuteur d'Adloun guide par questions, sans donner la réponse.