Salut !

Quelle est ta problématique ? A mon avis sur un tel sujet la géophysique n'est pas trop dure à aller chercher, et il y a facilement de la thermo à faire.
Et puis ça semble déjà pas mal ce que vous avez faits

ce que vous avez fait* (désolé).

Si tu pouvais détailler un peu ton plan aussi stp

Salut,
Tout d'abord merci pour votre réponse.

Notre problèmatique est le gaz de schiste une ressource à risques ou solution d'avenir ?

Voici notre paln également :
I.- Aspect géologique du gaz
A.Le gaz de schiste: un gaz non conventionnel
B.-La formation et la localisation de ce gaz

II.- Le gaz de schiste: une ressource à risques
A.- Techniques d'exploitation : fracturation hydraulique et forage horizontal ( + expérience simulant une fracturation hydraulique
B.-Risques spécifiques et impacts environnementaux

III.- Le gaz de schiste : une ressource d'avenir
A.-Potentiel de cette ressource ( + expérience combustion du gaz pour faire chauffer de l'eau avec calcul d'énergie)
B.- Alternative à la fracturation hydraulique

Voilà pour le plan

Dans le I-B- tu peux placer de la chimie et de la thermodynamique
La fracturation hydraulique fait également appel à de nombreux concepts physiques
Dans les risques spécifiques évoqués tu parles de séismes je présume (les exploitations de gaz nat à Lacq en France en sont le reflet). La libération d'énergie lors de ces phénomènes peut-être colossale et la portée conséquente de par le mode de propagation des ondes.
Et enfin oui les calculs physiques dont tu parlais pour le III-A sont pertinents

Pour le I-b j'ai surtout mis de la svt avec tout ce qui est formation avec la matière organique qui se transforme en gaz après plusieurs étapes. Je ne vois pas trop ce que je pourrais mettre en chimie dans cette partie . En effet je parle des séismes je vais donc chercher pour détailler l'énergie libérée lors des séismes.

C'est de la biochimie ce que tu me décris là, c'est tout à fait convenable ne t'inquiète pas ! Il ne faut pas mettre des barrières dans les disciplines pour la simple et bonne raison que bien souvent elles n'existent pas...

N'oublie pas que les séismes c'est d'une part une libération d'énergie au foyer et d'autre part le dégagement de cette énergie sous forme d'ondes

Merci beaucoup pour ton aide précieuse. J'aurais juste deux petites questions pour finir. Pour l'exploitation donc principalement la fracturation hydraulique je détaille toutes les étapes sans faire de démonstration physique chimique, je veux direpar là sans calculs etc. Est-ce que c'est ça que tu appelles concepts physiques et dernière question tu m'as parlée de thermodynamique mais je ne vois vraiment pas comment l'insérer dans mon tpe.

Oui c'est bien ça, la fracturation hydraulique est une méthode physique à la base

Tu parles de dégagement d'énergie, c'est déjà suffisant

Merci beaucoup tu m'enlèves un poids je croyais que détailler la fracturation hydraulique ne représentait pas une étude physique.

Je crois avoir eu réponses à toutes mes questions merci beaucoup
bonne continuation

Si si ne t'inquiète pas vraiment c'est pas mal ce que vous avez fait.
Vous avez fait des expériences ? Vous avez pris contact avec des spécialistes ?

En tout cas je t'en prie

Oui nous avons fait des expériences.
La première c'est la combustion de l'eau avec du butane. On a calcué la masse de départ de la bouteille puis la masse après utilisation et on a fait des calculs jusqu'à trouver ce que produit comme énergie une mole de gaz.

La deuxième expérience c'est une simulation de fracturation hydraulique avec un dispositif de pompage qui permet de récupérer de l'eau symbolisant le gaz.

Ben c'est nickel tout ça.

Vous avez bétonné y'a pas de raisons de ça ne plaise pas

Merci ça me rassure parce que les profs disaient que au  iveau physique on était limite.

C'est un avis tout à fait personnel mais je ne comprends toujours pas l'intérêt de cloisonner par "matières". La pluridisciplinarité c'est souvent un moteur d'une quelconque recherche... J'ai souvent entendu autour de moi et lu que les math progressaient au grès des autres sciences par exemple... Et tu te rends compte en avançant que c'est vrai. Il en va de même pour la physique théorique en géologie, je suis bien placée pour le savoir...
Bref, ce sujet est bourré est concepts géophysiques, de transfo chimiques pour aboutir à la formation des huiles, etc. On peut bien sûr étoffer sur ce qui concerne la physique un peu plus théorique mais on aboutit vite à des concepts barbares à votre niveau.

lire : ce sujet est bourré de concepts

En tout cas merci beaucoup vous avez l'air d'aimer notre tpe et en plus d'après ce que vous avez écrit vous êtes calés sur tout ce qui se rapporte à la physique

Je t'en prie

Bonjour à tous,

Il y a un mois environ j'avais posté un topic également en rapport avec mon tpe. Aujourd'hui le l'ai terminé mais il me reste un dernier problème: les calculs d'énergie pour le méthane, le pétrole et le charbon. En faite ces calculs devraient être terminés par l'un des membres de mon groupe mais il les a perdu ainsi que le raisonnement que le professeur nous avait donné.

Il me reste seulement la formume Q=Mc x (température finale - température initiale).

Donc voici ma question: est- ce que vous pourriez m'aider et me donner quelques explications pour parvenir  à faire les calculs et à comparer finalement la production de carbon, de pétrole et de méthane car je suis complétement à la rue.

Merci d'avance

Ps: Si les calculs sont terminés après que vous m'ayez aidés j'aimerais vous les montrer pour les faire vérifier.

*** message déplacé ***

Je voulais aussi rajouter que ce calcul est la suite d'une expérience que j'ai réalisé qui consistait à faire chauffer de l'eau avec du méthane et j'ai récupéré les données suivantes :

Etat initial : 40 ml d'eau à 15 degrès, masse de gaz dans la bouteille:0.4 kg

Etat final: 40 ml d'eau à 50 degrès, masse de gaz restante 0.3 kg

donc pour gagner 35 degrès utilisation de 100 grammes de gaz.

Je pense que c'est à partir de ces données que je dois réalise les calculs mais elles ne me semblent pas très plausibles.

Bonsoir,
Le calcul est le suivant :
  en joules
Mais tu ne tiens pas compte des déperditions de chaleur donc la combustion du gaz a fourni davantage d'énergie que ça.
Comment a été réalisée l'expérience ?

Tout d'abord merci de votre réponse,

L'expérience a été réalisée de la manière suivante : 40 ml d'eau chauffé par un réchaud alimenté avec une bouteille de gaz. Cependant cette expérience sert uniquement d'illustratin aux calculs.

Mais en ce qui concerne le calcul je ne me rappelle pas exactemetn mais le professeur a fait toute une démonstration jusqu'à arriver l'énergie produite pour une mole de méthane il me semble. Il a même cherché devant nous sur internet une valeur dont je ne me rappelle plus le long exact malheuresement peut etre masse calorifique ou quelque chose comme ça.

Je viens de chercher 4185 correspond à la capacité calorifique ?

Je pense que nos données de l'expérince sont eronnées car la masse de gaz perdue doit être nettement plus petite que celle que l'on a relevé.

Waouh en cherchant à faire les calculs moi même je nage complètement.

Encore un message qui j'espère ne va pas vous embrouiller.

Si j'ai compris votre calcul c'est la masse de l'eau x pouvoir calorifique de l'eau x différece de température.
Il me semble que vous vouliez mettre 4.10-3 au lieu de -2. Le résultat du calcul est 585.9 j donc 0.5859 kj
Sachant q'une mole de méthane produit 870 kj jai divisé 0.5859 par 870 pour trouver le nombre de moles urilisées lors de la combustion.

Malheureusement je pense que mon raisonnement est faux et de plus le calcul que le professeur avait inscrit dans le cahier de mon camarade avec le raisonnement était long et je me rapelle juste aussi qu'il a parlé de temps avec J/t=W

Désolé pour ce nombre de messages mais voulant réussir mon tpe je suis complétement stréssé à l'idée de savoir que les calculs étaient finis et que mon camarade est réussi à tout perdre.

Merci d'avance

Finalement desole ce netait pas le dernier message en reflechissant jai compris que cetait bien 4.10-2 mais de toute façon et je pense que vous etes daccord et quil faudrait trouver des valeurs plausibles comme 2kg deau chauffe 35 degre gagne et 0,26g de methane consomme

40 mL, c'est 4.10^-2 L... 1 L d'eau ayant une masse de 1 kg, un volume d'eau de 4.10^-2 L aura une masse de 4.10^-2 kg.
4185, c'est effectivement la capacité calorifique de l'eau  4185 J. K^-1.kg^-1.
L'énergie libérée par la combustion d'une mole de méthane est apparemment 891 kJ.mol^-1.
La masse molaire du méthane étant 16 g.mol^-1, 100 g de méthane vont libérer :

Si on reprend le calcul précédent :

Donc strictement rien à voir... (sauf éventuelle erreur de calcul de ma part...)
Donc erreur de manip ?
Surtout les déperditions de chaleur importantes dont tu n'as pas tenu compte...
Pour faire une telle manip, il faut la faire dans un calorimètre dont on connaît les caractéristiques.
Faire chauffer de l'eau sur un réchaud ou une gazinière quelconque, la quantité de chaleur perdue est très importante.

Merci pour votre réponse j'ai à peu près tout compris.

Donc il faut que je calcule l'énergie libérée pour une mole de méthane, de charbon et de pétrole.
Mais comment ? Pour la mole de méthane n'est ce pas le calcul que vs avez fait ?

Avec votre aide et après avoir cherché je crois avoir trouvé je finis mes calculs et je vous les montre pour vérificaion

En reprenant vos données et votre calcul précédant vous trouvez que pour chauffer 2 l d'eau et obtenir une augmentation de température de 35 degrès on doit utiliser 5.2 g de méthane.

Donc maintenant il me reste à comparer avec le charbon et le pétrole car dans mon tpe je veux montrer que le gaz de schiste ( principalement composé deméthane) produit plus dénergie que le charbon.

Une mole de charbon produit 240 kj.mol et sa masse molaire est de 12g.mol-1

donc: Q=mc(tf-ti)-> même calcul que pour le méthane on trouve 292.950kj puis on fait

masse de charbon= (292.950/240)x 12 = 14.6 g de charbon.

J'en conclue qu'il faut environ une quantité trois fois supérieur de charbon par rapport au méthane pour gagner 35 degrès.

Je n'arrive pas à le faire avec le pétrole car je ne trouve pas les données requises.

Est-ce juste ?

Pour le pétrole, ça va être difficile...
Tu peux prendre le fioul domestique à la place.
Il donne 12 kWh par kg d'après Wikipédia.
12 kWh à transformer en joules évidemment...

OK pour le charbon...

Merci beaucoup pour votre aide et est ce que vous pensez que ces calculs sont pertinents pour un tpe comme le mien ?

A priori, je pense que oui...
Mais shadowmiko est mieux informée que moi sur les TPE donc tiens compte de ce qu'elle a dit...

Encore merci pour toute votre aide et bonne continuation

Yop !

Et bien il s'en passe des choses sur ce topic
Aucun soucis au niveau de la pertinence des calculs à mon humble avis. Tu réponds à la problématique et aux exigences.

Merci vous me rassurez maintenant

Bonjour à tous,

Alors voila je voudrais calculer la pression lors d'un forage pour un gisement d'hydrocarbures. J'ai cherché sur des sites pour me renseigner mais voila j'ai tout fini mais j'ai peur de ne pas avoir compris.

Exposé du problème: Pression= masse volumique x accélérateur de la pesanteur x profondeur

Sachant que le forage se situe à 3 km de profondeur et que les roches sédimentaires ont une masse volumique de 2500kg.m3? La pression est de 7.5.107 Pa (7.5x10puissance 7).
J'ai également calculé que tous les kilomètres la pression augmente de 2.5x107Pa.

Mais j'étudie la fracturation hydraulique donc avec de l'eau ... forcément. Pour l'eau le changement de pression est seulement de 1x107 pa par kilomètre.

Je veux trouver quelle pression je dois donner à l'eau en plus de sa pression naturelle qui augmente pour atteindre 7.5x107 pa et faire donc fracturer la roche.

En faite j'ai la réponse mais je ne la comprends pas car je suis en première et je crois que ces calculs ne sont pas au programme. Donc on me dit que je dois donner 5.107 pa de pression à l'eau qui s'ajouteau 2.5x107 pa de pression hydrostatique. Aucun problème pour le 5x107 pa cest la oustraction de 7.5....-2.5... mais cest le 2.5x107 pa que je ne pige pas.

Voila désolé pour la longueur et vous pouvez me demandez n'importe quelle info ou explication dans ce que j'ai écrit je suis dispo h24

merci d'avance

*** message déplacé ***

svp une réponse

En calculant pour l'eau :

au lieu de ...
Donc presque la même chose...
La différence peut provenir de la variation de g avec la profondeur. Je n'ai pas fait le calcul mais, a priori, ça doit être négligeable...

Merci de votre réponse.


En effet maintenant que vous le dîtes je pense que c'est ça. Je n'avais pas fait le rapprochement car j'avais utilisé pour accélérateur de pesanteur 10 au lieu de 9.81.... J'avais donc trouvé 3x107 pa ce que je trouvais vraiment différent de 2.5x107 pa mais bon maintenant j'ai compris.

Merci de votre aide.

Bonjour,

Alpacino, tu as dit que tu avais fait une simulation de la fracturation hydraulique. Pourrais-tu m'expliquer comment tu as fait s'il te plait car je suis actuellement en 1ere S et je fais également un TPE sur ce sujet mais nous n'avons pas trouvé d'expérience à faire ..

Merci d'avance pour ta réponse

Bonjour a toi, pour la fracturation nous avons utilise un systeme de tuyaux et de bouteilles vides afin d'expulser un liquide par un autre. Ce n'est pas exactement une fracturation mais nous pour la présentation on la montre en video et pas en direct pour que ça passe mieux

Voilà