Exercice Et Corrigé Sur Les Piles À Combustible Type Bac

Exercice Et Corrigé Sur Les Piles À Combustible Type Bac

Salut à tous les étudiants en terminale scientifique ! Vous êtes en plein dans la préparation du bac et vous cherchez des exercices corrigés sur les piles à combustible ? Ne bougez pas, vous êtes au bon endroit ! Dans cet article, je vous propose un exercice complet avec sa correction détaillée pour vous aider à réviser ce chapitre important.

Au fait, qu’est-ce qu’une pile à combustible ? C’est un dispositif électrochimique qui produit de l’électricité à partir d’une réaction chimique entre un combustible (généralement de l’hydrogène) et un oxydant (généralement de l’oxygène). Ce processus est propre et ne génère pas de gaz à effet de serre, ce qui fait des piles à combustible une technologie très prometteuse pour la production d’énergie durable.

Fonctionnement d’une Pile à Combustible

Une pile à combustible est composée de deux électrodes (anode et cathode) séparées par un électrolyte. L’hydrogène est introduit à l’anode où il est oxydé, libérant des électrons. Ces électrons circulent à travers un circuit externe, générant ainsi un courant électrique. Ils rejoignent ensuite la cathode où ils réagissent avec l’oxygène pour former de l’eau.

Avantages et Inconvénients des Piles à Combustible

Les piles à combustible présentent de nombreux avantages, notamment :

• Propreté : elles ne produisent pas de gaz à effet de serre ni d’autres polluants.
• Efficacité : elles ont un rendement énergétique élevé.
• Endurance : elles peuvent fonctionner en continu pendant de longues périodes.
• Flexibilité : elles peuvent être utilisées pour alimenter une variété d’appareils, des véhicules aux bâtiments.

Cependant, les piles à combustible ont aussi quelques inconvénients :

• Coût : elles sont encore relativement chères à produire.
• Stockage de l’hydrogène : l’hydrogène est un gaz léger et volatil, ce qui rend son stockage difficile.
• Infrastructures : il faut développer des infrastructures pour la production, le transport et la distribution de l’hydrogène.

Exercice Corrigé

Voici un exercice corrigé sur les piles à combustible :

Énoncé : Une pile à combustible fonctionne avec de l’hydrogène et de l’oxygène. Quelle est la réaction chimique qui se produit dans la pile à combustible ?

Correction : La réaction chimique qui se produit dans une pile à combustible est la suivante :

2H2 + O2 → 2H2O

Cette réaction libère de l’énergie sous forme d’électricité.

Problèmes et Solutions :

Problème 1 : Pourquoi les piles à combustible sont-elles encore relativement chères à produire ?

Solution : Les piles à combustible sont encore relativement chères à produire en raison du coût élevé des matériaux utilisés, notamment le platine qui est utilisé comme catalyseur. De plus, la fabrication des piles à combustible nécessite des processus complexes et coûteux.

Problème 2 : Comment résoudre le problème du stockage de l’hydrogène ?

Solution : Il existe plusieurs façons de stocker l’hydrogène, notamment sous forme de gaz comprimé, de gaz liquéfié ou d’hydrure métallique. Cependant, le stockage de l’hydrogène reste un défi technologique, car il est difficile de stocker de grandes quantités d’hydrogène de manière sûre et efficace.

Conclusion

Les piles à combustible sont une technologie prometteuse pour la production d’énergie durable. Cependant, il reste encore quelques défis à surmonter avant qu’elles puissent être largement utilisées. Les recherches et les développements en cours visent à réduire les coûts, améliorer les performances et résoudre les problèmes liés au stockage de l’hydrogène.

Voilà, j’espère que cet article vous a été utile pour réviser les piles à combustible. N’oubliez pas de bien travailler vos exercices et de réviser régulièrement pour réussir votre bac !

Exercice Et Corrigé Sur Les Piles À Combustible Type Bac

Point important :

• Technologie propre pour production d’énergie durable.

Paragraphe de conclusion :

Les piles à combustible sont une technologie prometteuse pour la production d’énergie durable. Cependant, il reste encore quelques défis à surmonter avant qu’elles puissent être largement utilisées.

Technologie propre pour production d'énergie durable.

Les piles à combustible sont une technologie propre pour la production d’énergie durable car elles ne produisent pas de gaz à effet de serre ni d’autres polluants. Elles fonctionnent en utilisant une réaction chimique entre l’hydrogène et l’oxygène pour produire de l’électricité et de l’eau. Ce processus est propre et ne génère aucune émission nocive pour l’environnement.

Les piles à combustible sont particulièrement intéressantes pour les applications où l’on a besoin d’une source d’énergie propre et fiable, comme les véhicules électriques, les bateaux ou les avions. Elles sont également utilisées dans les systèmes de production d’énergie stationnaires, comme les centrales électriques ou les systèmes de secours.

L’hydrogène utilisé dans les piles à combustible peut être produit à partir de diverses sources, notamment les énergies renouvelables comme le solaire, l’éolien ou l’hydraulique. Cela permet de créer un système énergétique durable et respectueux de l’environnement.

Les piles à combustible sont encore en cours de développement, mais elles ont le potentiel de révolutionner la façon dont nous produisons et utilisons l’énergie. Elles pourraient contribuer de manière significative à la lutte contre le changement climatique et à la création d’un avenir énergétique durable.

Voici quelques exemples concrets d’utilisation des piles à combustible pour la production d’énergie durable :

• Les voitures à hydrogène utilisent des piles à combustible pour produire de l’électricité à partir de l’hydrogène stocké dans un réservoir. Cette électricité alimente un moteur électrique qui entraîne les roues de la voiture. Les voitures à hydrogène sont propres et silencieuses, et elles n’émettent que de la vapeur d’eau.
• Les bus à hydrogène fonctionnent de la même manière que les voitures à hydrogène. Ils sont utilisés dans certaines villes pour le transport public. Les bus à hydrogène sont propres et silencieux, et ils contribuent à réduire la pollution de l’air.
• Les bateaux à hydrogène utilisent des piles à combustible pour produire de l’électricité à partir de l’hydrogène stocké dans des réservoirs. Cette électricité alimente un moteur électrique qui entraîne l’hélice du bateau. Les bateaux à hydrogène sont propres et silencieux, et ils ne polluent pas l’eau.
• Les centrales électriques à hydrogène utilisent des piles à combustible pour produire de l’électricité à partir de l’hydrogène stocké dans des réservoirs. Cette électricité est ensuite distribuée aux consommateurs. Les centrales électriques à hydrogène sont propres et silencieuses, et elles ne produisent pas de gaz à effet de serre.

Les piles à combustible sont une technologie prometteuse pour la production d’énergie durable. Elles ont le potentiel de révolutionner la façon dont nous produisons et utilisons l’énergie, et de contribuer de manière significative à la lutte contre le changement climatique.