Depuis plus de 260 ans, avec le début de la révolution industrielle, les activités humaines n'ont cessé d'augmenter entraînant la production et le rejet massif de gaz à effet de serre dans l'atmosphère.
La production d'électricité est la première cause d'émission de gaz à effet de serre. Parmi ces derniers, c'est le dioxyde de carbone (\ce{CO2}) qui est le plus produit, notamment lors de la combustion des ressources fossiles. L'augmentation des concentrations atmosphériques en \ce{CO2} et autres gaz à effet de serre est responsable d'importants changements climatiques. Outre le réchauffement climatique, l'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère provoque également une acidification des océans et modifie la croissance des végétaux.
D'après le texte d'introduction, quelle est la cause principale de l'augmentation du taux de dioxyde de carbone (\ce{CO2}) dans l'atmosphère ?
D'après le texte d'introduction, quelles sont les trois conséquences de l'augmentation du taux de dioxyde de carbone dans l'atmosphère que l'on peut donner ?
Document 1 : Acidification des océans
Le dioxyde de carbone (\ce{CO2}) réagit avec l'eau (\ce{H2O}) des océans suivant la transformation chimique suivante :
\ce{CO2} + \ce{H2O} \ce{->} \ce{HCO3-} + \ce{H+}
L'augmentation du taux de \ce{CO2} sur Terre entraîne donc à son tour une augmentation de la concentration en ions hydrogène \ce{H+}. Cette augmentation est responsable d'une modification du pH de l'eau de mer. L'eau de mer devient plus acide : c'est ce qu'on appelle l'acidification des océans. Avant la survenue de ce phénomène, la valeur du pH moyen des océans était de 8,2.
Si le taux de \ce{CO2} continue d'augmenter, comment évoluera le pH moyen des océans ?
Quel est le matériel qui permet de mesurer l'acidité d'une solution ?
Pour tenter de limiter sa production de gaz à effet de serre et ainsi essayer de réduire son impact sur l'environnement, l'être humain cherche depuis quelques décennies à produire son énergie électrique de manière plus propre et pérenne en exploitant davantage les sources d'énergie renouvelables. Pour cela, il dispose de nombreuses technologies bien connues comme les éoliennes, les centrales hydroélectriques de lac, les panneaux photovoltaïques et d'autres moins répandues comme les centrales marémotrices.
Principe simplifié d'une centrale marémotrice
Document 2 : les centrales marémotrices
Une centrale marémotrice exploite l'énergie issue des marées dans des zones littorales qui présentent un marnage* important. À l'image de ce qui se passe pour une éolienne, une centrale marémotrice se compose d'une turbine mise en rotation par le mouvement de l'eau. Un alternateur, entraîné par la turbine, produit un courant électrique continu, transformé ensuite en courant alternatif.
*Marnage : grande différence de niveau entre la marée haute et la marée basse.
Parmi les propositions suivantes, laquelle correspond au diagramme énergétique d'une centrale marémotrice ?
Document 3 : les marées
La marée est un phénomène naturel au cours duquel le niveau d'eau en mer monte puis descend de façon répétitive. Il s'agit d'un phénomène physique dû aux forces d'attraction exercées par la Lune et le Soleil conjuguées au mouvement de rotation de la Terre sur elle-même.
Parmi les propositions suivantes, quelle affirmation est correcte ?
Parmi les propositions suivantes, quel schéma représente correctement l'interaction gravitationnelle entre la Terre et la Lune ?
Document 4 : la valeur de la force gravitationnelle Terre-Lune, notée F_{T/L}, se calcule en utilisant l'expression suivante :
F_{T/L}=G \times \dfrac{m_T \times m_L}{d^2}
Avec :
- La constante gravitationnelle : G=6{,}67.10^{-11} \text{ m}^3\text{.kg}^{-1}\text{.s}^{-2}
- La masse de la Terre : m_T=5{,}97.10^{24} \text{ kg}
- La masse de la Lune : m_L=7{,}36.10^{22} \text{ kg}
- La distance entre la Terre et la Lune : d=3{,}84.10^{8} \text{ m}
Quelle est la valeur de la force gravitationnelle Terre-Lune (F_{T/L}) ?