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Energie solaire

Posté par
pierrick37510
01-02-14 à 17:09

Bonjour,
Voilà on a fait en cours tout un chapitre sur l'énergie solaire et l'habitat en début d'année. Cependant, j'ai pas compris grand chose, alors je cherche à refaire les exercices. Le premier de la liste, je parvient pas à le réussir...

Le rayonnement solaire reçu au sol correspond à une puissance moyenne d'environ 200 W-m en tenant compte de l'alternance jours-nuit et des périodes nuageuses.

1. Calculer l'énergie solaire Esrrécupérable par an sur toute la surface de la France (550 000 km²)en kWh
Pour cette question, je me demande déjà à quoi correspond ce Esr... C'est l'énergie solaire au m²?
Si oui il suffirait de tout simplement faire: 200W/m² * 550 000 km²= 1.1 * 108. Mais honnêtement je trouve ce résultat incorrecte.

2. La consommation annuelle d'énergie en France EF est égale à 260 Mtep. Calculer sa valeur en kWh sachant que 1 tep = 11 611 kWh.

Ici, EF correspond à l'énergie consommé par la France n'est ce pas?
Pour le 260 Mtep, Je sais pas du tout à quoi il correspond et quel est son unité...
Bon pour la question en elle même, je suppose qu'il suffit de faire:
1tep = 11 611 kWh
260Mtep = 260 000tep
et donc, il reste plus qu'à faire un produit en croix

Nombre de tep1260 000
kWh11 611???

Et donc j'aurai juste à faire 11 611 * 260 000 = 3.01 * 109kWh

3. Calculer le rapport Esr/EF et commenter le résultat trouvé
Et donc pour le rapport, j'ai besoin de reprendre les réponses des autres questions, donc:
Esr/EF= 1.1 * 108   /   3.01 * 109kWh       0.036
Sur cette question, je sais pas du tout à quoi correspond ce rapport et quelle sont ses unités...


J'vous remercie par avance pour toutes aides, et j'en profite aussi pour indiquer que je préférerai que l'on m'aide en me guidant pour trouver les réponses, au lieu de me donner les réponses toutes cuites. Merci

Posté par
Aragorn
re : Energie solaire 01-02-14 à 17:20

Bonjour,
Pour la 1
Esr est l'énergie solaire récupérable sur toute la France pendant un an.
200 W.m-2 est une puissance.
Alors, 200 550000 ne peut donner qu'une puissance, pas une énergie...
D'autre part, du point de vue "unités", il y a quelque chose qui ne colle pas...
Tu multiplies des W/m2 par des km2...
Cela ne te paraît pas bizarre ?

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 01-02-14 à 17:33

Merci d'avoir répondu aussi rapidement

Citation :
Alors, 200 550000 ne peut donner qu'une puissance, pas une énergie...

Mais une énergie s'exprime en Joule n'est ce pas? Or ici on demande l'énergie récupérable en kWh :-\ c'est un peu confus dans ma tête...

Effectivement multiplier des W/m² par des Km² c'est pas logique... Maintenant que j'y pense, faudrait pas plutôt chercher à convertir les 550 000km² en m²?
Au final ça donnerai:
550 000 * 1000 = 5.5*108

donc comme ça on multiplie des W/m² par des mètres carré c'est ça?
Enfin, ça donnerai 200W/M² * 5.5*108=1.1*1011  c'est juste?

Posté par
Aragorn
re : Energie solaire 01-02-14 à 18:11

1 km2 = 106 m2
Non ?... Et non pas 1 km2 = 103 m2...
Et 1 km = 103 m

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 01-02-14 à 18:39

Hum... effectivement je parts mal de tout les côtés...
Donc !
550 000km² = 550000000000m² = 5.51011
alors ça devrait faire 5.51011200=1.11014W/m²
Mais la question demande des kWh... donc là je sais plus trop ce qu'il faut faire...


ya un truc que là je comprends vraiment pas...

Citation :
Et 1 km = 103 m

1km = 1000m ça fait 10²m et 103 non?

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 01-02-14 à 18:41

Citation :
ya un truc que là je comprends vraiment pas...
Citation :
Et 1 km = 103 m

1km = 1000m ça fait 10²m et 103 non?


J'viens de comprendre mon erreur désolé...

Posté par
Aragorn
re : Energie solaire 01-02-14 à 19:33

Oui, 1 km = 1000 m = 103 m
Et 1 km2 = 106 m2   (parce que 1 km2 = 1 km 1 km)
Et 1 km3 = 109 m3

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 01-02-14 à 19:48

D'accord ça c'est bon et donc par rapport à l'exercice? j'ai le bon raisonnement?

Posté par
J-P
re : Energie solaire 01-02-14 à 20:06

1)

S = 550000 * 10^6 m² = 5,5.10^11 m²

Dans 1 an, il y a = 365 * 24 = 8760 h

Esr = 200 * 5,5.10^11 * 8760 = 9,65.10^17 Wh = 9,65.10^14 kWh
---
2)

EF = 260.10^6 * 11611 = 3,02.10^12 kWh
---
3)

Esr/EF = 9,65.10^14/(3,02.10^12) = 320

Commentaires : ... Qu'en penses-tu ?
-----
Recopier sans comprendre est inutile.

Sauf distraction.  

Posté par
Aragorn
re : Energie solaire 01-02-14 à 20:17

Oui mais on obtient une puissance et on demande une énergie...
\Large W\,=\,P\,t

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 01-02-14 à 20:45

Merci J-P mais effectivement je cherche plus a comprendre qu'a obtenir des réponses

Je comprends pas pourquoi il faut convertir en Joule :-\ effectivement dans la question il y a "Calculer l'énergie solaire" mais à la fin il y a aussi écrit "en kWh" c'est ça qui me colle le doute sur la conversion en joule

Posté par
Aragorn
re : Energie solaire 01-02-14 à 21:13

Oui, tu as raison...
Ce n'est pas la peine de calculer l'énergie en joules pour transformer à nouveau en kWh.
On peut passer directement des watts aux kWh

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 02-02-14 à 10:34

Donc je résume.

Au total, sur la surface de la France, il est possible de 1.11014W/m²
Il faut des kWh. Seulement, J-P à donné les réponses, et ce que je comprends pas c'est pourquoi faut-il multiplier par le nombre d'heure dans une année?
Je pense savoir mais j'en suis pas trop sûr...

En faite, 1.11014W/m² c'est aussi 1.11014Wh/m² non?
Donc comme il faut l'énergie récupérable SUR UN AN en kWh, en faite, il suffit de multiplier 1.11014Wh/m² par le nombre d'heure, soit 24h sur les 365 jours donc 24*365=8760 et il reste plus qu'à multiplier les 8760h par les Wh qu'on a, donc 8760h*1.11014Wh/m²=9.631017Wh

Et pour la conversion en kWh, j'en suis pas trop trop sur... Pour passer de 1000m en Km, il faut diviser par 1000, ce qui donne 1km. si c'est pareil pour les Wh:
9.631017/1000=9.631014

Le résultat est juste par rapport à ce qu'à dis J-P mais est ce que mon raisonnement est juste?

Posté par
J-P
re : Energie solaire 02-02-14 à 11:08

Citation :
mais est ce que mon raisonnement est juste?


Pas vraiment.
-----
La puissance par unité de surface envoyée sur la Terre est de 200W/m² en tenant compte de l'alternance jours-nuit et des périodes nuageuses

Donc c'est la moyenne sur temps long.
Cela tient compte de tout, (nuit, jour, nuages ...)

Donc la puissance moyenne reçue sur l'entiéreté de la Terre est P = 200 * S
avec P en W (et pas en W/m²) et S en m² la surface totale de la Terre.

P = 200 * 550000*10^6 = 1,1.10^4 W (c'est bien des W et pas autre chose)

C'est puissance moyenne reçue par la Terre (et émanant du Soleil)

Si on veut l'énergie annuelle reçue par la Terre, c'est Esr = P * t (avec E en Wh si P est en W et t le nombre d'heures dans 1 année).

Donc t = 365 * 24 = 8760 h

Et Esr = 1,1.10^14 * 8760 = 9,64.10^17 Wh

Et comme 1 kWh = 1000 Wh, on a : Esr =  9,64.10^14 kWh
----

Posté par
J-P
re : Energie solaire 02-02-14 à 11:10

Zut,

Dans mon message précédent, lire :

P = 200 * 550000*10^6 = 1,1.10^14 W (c'est bien des W et pas autre chose)

Posté par
pierrick37510
re : Energie solaire 02-02-14 à 13:12

J'ai un peu de mal à comprendre.

Citation :
P = 200 * 550000*10^6 = 1,1.10^4 W (c'est bien des W et pas autre chose)

En faite, une fois qu'on a multiplié la surface par le nombre de watt au mètre carré, on obtient uniquement des Watts? sans prendre en compte les m²?


Passons ensuite à la question 2. C'est quoi ces tep concrètement?

Posté par
J-P
re : Energie solaire 02-02-14 à 15:29

tep pour "tonne équivalent pétrole".

1 tep est l'énergie qu'on peut retirer de la combustion de 1 tonne de pétrole.



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