Extrait BAC STI2DPolynésie session 2022Physique-chimie et mathématiques
EXERCICE 4-B : Solar Impulse 2
Le 26 juillet 2016, l’avion Solar Impulse 2 a atterri à Abou Dhabi, aux Émirats arabes unis, après avoir effectué un tour du monde de 43 041 km avec, comme seule source d’énergie, l’énergie solaire.
L’objectif de cet exercice est d’évaluer la masse en dioxyde de carbone qu’aurait rejeté un avion de mêmes caractéristiques réalisant un vol identique en tous points, mais consommant comme carburant du kérosène.
Document : caractéristiques du kérosène
1. Donner la signification ainsi que les précautions à prendre du pictogramme de sécurité encadré dans le document ci-dessus lors de l’utilisation du kérosène.
2. Donner l’équation de combustion complète du kérosène
En considérant un vol identique en tous points (durée, vitesse, énergie nécessaire à la propulsion), on estime que la masse de kérosène nécessaire pour un vol de 24 heures est de mk = 500 kg. 3. Calculer la quantité de matière nk de kérosène nécessaire à ce vol de 24 heures. Donner le résultat en notation scientifique.
4. Montrer que la quantité de matière nCO2 de dioxyde de carbone rejetée durant un vol de 24 heures vaut 3,52×104 mol.
5. Calculer la masse molaire moléculaire de dioxyde de carbone MCO2 rejetée durant ce vol de 24 heures.Données : masses molaires atomiques du carbone MC = 12,0 g/mol et de l'oxygène MO = 16,0 g/mol.
6. Calculer la masse de dioxyde de carbone mCO2 rejetée durant 24 heures. Donner le résultat en kg et en notation scientifique.
La durée de vol effective de Solar Impulse 2 lors de son tour du monde a été de 560 heures.7. En déduire la masse totale mtot de dioxyde de carbone qu’aurait rejetée un avion de mêmes caractéristiques réalisant un vol identique en tous points, mais consommant comme carburant du kérosène. Donner le résultat en tonnes.