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Calcul de l'indice GES d'une habitation en physique
Bonjour,
Je suis en première spécialité physique-chimie et j'ai un devoir maison à faire.
Et un exercice me pose problème.
Il s'agit de calculer l'indice GES d'une habitation, seulement, on a à peine commencé le cours, et je bloque.
On nous dit q'une habitation de 160 m² habitable et utilisant le gaz de la ville (méthane CH4) pour le chauffage et la production d'eau consomme 20 100 kWh en moyenne par an.
Puis on nous explique ce qu'est l'indice GES
"L'indice GES d'une habitation correspond à la masse de gaz à effet de serre émise (principalement du CO2) pour le chauffage et la production d'eau chaude sanitaire rapportée à la surface de l'habitation.
Le GES s'exprime en kg de CO2 émis pour une année par m² de surface habitable (kgCO2.m-².an-1)"
Et puis enfin les données:
1Wh=3 600 J
M(CO2)=44g.mol-1
Ecomb(méthane)=-800kJ.mol-1
Et c'est la ou je bloque, je ne sais absolument pas par quoi commencer ni quel calcul utiliser.
Merci à ceux qui répondront.
Bonjour,
Les calculs ne sont pas très compliqués, mais la démarche est assez tortueuse :
Je propose :
a) Grâce aux données de l'énoncé de convertir l'énergie de 20100 kWh en Joules (utiliser l'écriture scientifique)
b) Grâce à l'énergie de combustion du méthane (voir énoncé) calculer la quantité de matière (en mol) de méthane nécessaire pour produire cette énergie.
c) Grâce à l'équation bilan de combustion du méthane (qu'il faudra écrire) calculer la quantité de matière, puis la masse (en kg) de CO2 produite.
d) Enfin de ramener cette masse à celle correspondant à 1m² d'habitation : On a alors le GES en kg de CO2 par m² et par an
Il me semble que l'on doit faire comme ca
1kWh = 1000 Wh
donc 3600=1000*3600
et ensuite le multiplier par 20100 ce qui fait 7.236e10
est-ce bien cela ?
Ce serait ça si t te préoccupais de mettre une unité ( de préférence la bonne unité ) à ton résultat.
b) je n'ai encore jamais calculé de quantité de matière à partir d'énergies de combustions mais je vais essayer, je ne suis pas sur de ce que je vais avancer:
800/16.0=50 mol
c) CH4 + 202 --> CO2 + 2H2O et la je ne sais pas vraiment quoi faire, comment dire que je n'ai pas un très bon niveau, surtout quand il s'agit de quantité de matière
7,236.1010 J : Nous sommes d'accord !
On continue sans tout mélanger :
1 mole de méthane en brûlant libère 800 kJ ( C'est pas moi qui le dit .... C'est l'énoncé )
Combien faut il brûler de moles de méthane pour obtenir 7,236.1010 J ?
aaaah autant pour moi j'ai tendance à me mélanger les pinceaux
Donc, vu que 800 est en kJ il faut le passer en J ce qui fait 800e3
ce qui m'amène à (7.236e10/800e3)=90450 mol
Génial !
On continue ... :
On va donc faire brûler 90450 moles de méthane.
Cette combustion va produire du CO2 comme tu peux le constater dans ton équation bilan.
D'après cette équation bilan et sans faire le moindre calcul :
Combien de moles de CO2 seront produites par la combustion de 90450 mol de méthane ?
Oui !
L'équation bilan montre que pour 1 mole de méthane brûlée on obtient 1 mole de CO2
Donc effectivement, en brûlant 90450 moles de méthane on va produire 90450 moles de CO2
Il ne te reste plus qu'à calculer la masse de ce CO2 (en kg) et à ramener ce résultat à un seul des 150 m² de l'habitation.
Et ce sera terminé !
ah d'accord c'est que je n'avais compris ce que tu entendais par calculer la quantité de matière grâce à l'équation bilan de combustion
donc:
on prend la donnée dans l'énoncé qui est 44 g.mol-1 et on l'amène au kg ce qui fait 0.044 kg.mol-1 et on le fait * 9450 ce qui nous donne
415.8 kgC02.m-2.an-1
c'est bien ça ?
Ben, Attention tout de même !
Voilà que par je ne sais quel miracle écologique les 90450 moles de CO2 sont devenues 9450 moles !
Rectifions :
90450 * 0,044 
3980 kg de CO2
Et toi qui trouvait que 415,8 kg cela faisait beaucoup !
Ne pas oublier la dernière étape ....
ah désolé encore une faute de ma part
mais il faut aussi diviser ce résultat par 160 non ?
ce qui nous donnerait 25 kgCO2.m-².an-1 si on arrondit
car il est également dit dans l'énoncé mais je n'ai pas pu le marquer puisque c'est un schéma et qu'il est interdit de montrer des photos de manuel
il est donc montré avec des étiquettes allant de A à I les émissions de GES A étant à <= 5
et I >145 si le résultat est de 25 alors on est dans l'étiquette D qui est entre 21 et 35
Bonjour à vous, je suis arrivée ici étant moi-même en difficulté sur cet exercice..
J'aimerais faire remarquer une chose; l'énergie de combustion du méthane est de -800 kJ par moles, et pas de 800 kJ!
Par conséquent, si l'on procède selon votre méthode, le résultat final n'est pas de 25 kg mais de -25 kg, ce qui n'est pas possible. Mais dans ce cas, que faut-il faire? Car malgré tout, mes calculs me semblent corrects, et j'ai procédé comme vous le disiez..
En espérant obtenir une réponse! Merci
L'énergie de combustion est une énergie cédée au milieu extérieur.
On convient qu'une énergie cédée au milieu extérieur est comptée négativement.
Ici, pour un calcul de masse on utilisera la valeur absolue de l'énergie de combustion soit 800 kJ/mol
En fait je pense que c'est l'énoncé qui est fautif et qui aurait du ne pas faire mention du signe négatif ou mieux qui aurait du présenter cette donnée sous la forme d'une phrase du type :
1 mole de méthane produit en brûlant une énergie de 800 kJ
Cette année les manuels ont dû être fait durant un très court délai cette année et ils contiennent donc beaucoup de fautes et ils ne sont pas clairs, il est donc normal que les énoncés ne soient pas tous bien tournés .
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