Enseignement scientifique · Terminale · Contrôle Standard

Niveau 2 sur 3 · Standard

Énergie, choix de développement et futur climatique

60 minutes noté sur 204 exercices

Le niveau Standard est celui d'un contrôle de classe de terminale sur l'énergie et les choix de développement : calculer l'inventaire et l'empreinte d'un pays fictif, lire l'intermittence sur une courbe de production et y appliquer les trois réponses, analyser les leviers du plan d'une commune, puis rédiger une comparaison argumentée de deux filières fictives qui assume sa pondération.

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Deux PDF à imprimer, sur papier A4. Gratuit, sans inscription.

Ce que ce niveau évalue

  • Calculer et interpréter
  • Analyser un document
  • Raisonner et justifier
  • Rédiger une comparaison argumentée
  • Inventaire et empreinte d’un pays fictif, calculés et interprétés
  • L’intermittence lue sur une courbe, et les trois réponses appliquées
  • Les leviers d’un plan d’action, et la limite d’un gain d’efficacité
  • Une comparaison argumentée de deux filières

Avant de commencer

  • Une variation en pourcentage se rapporte à la valeur de départ.
  • Comparer deux courbes à chaque instant n’est pas comparer leurs totaux.
  • Une comparaison argumentée annonce ses critères et nomme sa pondération.

Exercice 1 — Deux indicateurs, un même pays

5 pts · 12 min

Calculer et interpréter

Le pays A ferme des usines et importe désormais les produits qu’elles fabriquaient. Exploite le document 1 : pose chaque calcul, puis conclus par une phrase.

Document 1Inventaire et empreinte d’un pays fictif
010203040506070Émissions (Mt)5010Situation initiale4026Après délocalisationémissions produitessur le sol du paysémissions des produitsimportés et consommésValeurs fictives,construites pource contrôle.

Fais glisser pour voir toute la figure.

Pays A, avant et après la fermeture d’usines dont les produits sont désormais importés. On suppose que le pays A n’exporte rien : tout ce qu’il produit est consommé sur place. Source : Graphique construit pour ce contrôle : le pays et les valeurs sont fictifs.

  1. 1.Calcule l’empreinte carbone du pays A dans la situation initiale.

    1 pt
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     : l’empreinte initiale vaut 60 Mt.

    Le pays n’exporte rien : son empreinte additionne ce qui est émis sur son sol et ce qui est émis ailleurs pour ses importations.

  2. 2.Calcule, en pourcentage, la variation de la partie hachurée entre les deux situations.

    1 pt
    Voir la correction

    Baisse de Mt, rapportée au départ : . L’inventaire baisse de 20 %.

    Une variation relative se calcule toujours par rapport à la valeur de départ, ici les 50 Mt émises sur le sol.

  3. 3.Calcule l’empreinte après la délocalisation, puis sa variation en pourcentage.

    1.5 pt
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    Mt. Hausse de Mt, soit  : l’empreinte augmente de 10 %.

    Les importations ont plus que doublé : ce que le pays n’émet plus chez lui est émis ailleurs, et au-delà.

  4. 4.Le gouvernement du pays A annonce « nos émissions ont baissé de 20 % » ; une association répond « elles ont augmenté de 10 % ». L’une des deux annonces est-elle fausse ? Que reprocher à chacune ?

    1.5 pt
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    Aucune n’est fausse : le gouvernement cite l’inventaire, l’association l’empreinte, et les deux chiffres sont exacts. Le reproche commun : ni l’un ni l’autre ne nomme l’indicateur employé, si bien que le lecteur croit à une contradiction.

    Les deux mesures sont légitimes ; une communication honnête dit laquelle elle emploie et s’y tient.

Les erreurs fréquentes sur cet exercice
  • Calculer la variation en divisant par la valeur d’arrivée au lieu de la valeur de départ.
  • Prendre la hauteur de la seule partie hachurée pour l’empreinte : il faut additionner les deux parties.
  • Conclure qu’une des deux annonces ment, alors qu’elles mesurent deux choses différentes.

Exercice 2 — L'intermittence sur une journée

5 pts · 13 min

Analyser un document

Observe le document 2, puis réponds aux questions.

Document 2Une journée de production d’une source intermittente
0 h3 h6 h9 h12 h15 h18 h21 h24 h36912Puissance (unités arbitraires)heureproductionconsommation

Fais glisser pour voir toute la figure.

Région fictive, journée type. Sur l’ensemble de la journée, la source produit autant d’énergie que la région en consomme : 72 unités arbitraires de part et d’autre. Source : Graphique construit pour ce contrôle : courbes simplifiées, valeurs fictives.

  1. 1.Entre quelles heures la production dépasse-t-elle la consommation ?

    1 pt
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    Entre 7 h 30 et 16 h 30 environ : c’est là que la courbe pleine passe au-dessus de la droite en tirets.

    Avant 7 h 30 et après 16 h 30, la production est inférieure à la consommation ; la nuit, elle est même nulle.

  2. 2.Sur la journée, la source produit exactement ce que la région consomme. Pourquoi l’équilibre du réseau n’est-il pas assuré pour autant ?

    1 pt
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    Parce que l’égalité doit être tenue à chaque instant, pas sur le total de la journée : le surplus de midi ne couvre pas, de lui-même, le déficit du soir et de la nuit.

    C’est le cœur de l’intermittence : la difficulté n’est pas la quantité, identique ici, mais le moment de la production.

  3. 3.Le gestionnaire installe un stockage. À quelles heures le remplit-il ? À quelles heures le vide-t-il ?

    1 pt
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    Il le remplit entre 7 h 30 et 16 h 30 avec le surplus, et le vide avant 7 h 30 et après 16 h 30, quand la production manque.

    Stocker revient à décaler dans le temps une production qui arrive au mauvais moment.

  4. 4.On incite les habitants à faire fonctionner certains appareils plutôt entre 9 h et 15 h. Comment la courbe en tirets est-elle modifiée, et quel est l’intérêt ?

    1 pt
    Voir la correction

    La consommation n’est plus plate : elle monte en milieu de journée et baisse le soir et la nuit. Elle épouse mieux la forme de la production : c’est déplacer la demande.

    On n’agit pas sur la source mais sur l’usage : la consommation vient au moment où l’énergie est disponible.

  5. 5.La région est reliée par des lignes à un territoire lointain dont la production culmine la nuit. Qu’apporte cette liaison ?

    1 pt
    Voir la correction

    Les deux régimes sont décorrélés : la nuit, la région reçoit l’électricité de l’autre territoire ; à midi, elle peut lui envoyer son surplus. C’est l’interconnexion.

    L’interconnexion n’a d’intérêt que si les deux territoires ne produisent pas au même moment : c’est le sens de « décorrélés ».

Les erreurs fréquentes sur cet exercice
  • Conclure que tout va bien puisque les totaux de la journée sont égaux.
  • Répondre « stocker » à toutes les questions : chacune des trois réponses agit autrement sur la courbe.

Exercice 3 — Les leviers d'un plan d'action

4 pts · 11 min

Analyser un document

Lis le document 3, puis réponds aux questions en citant les lignes utiles.

Document 3Le plan énergie d’une commune
  1. La commune isole les murs de ses écoles : on y chauffe à la même température, avec moins d’énergie.
  2. Elle ferme le gymnase deux soirs par semaine, ce qui réduit la surface chauffée.
  3. Elle chauffe la piscine avec une autre source d’énergie, sans en changer la température.
  4. Ses véhicules sont remplacés par des modèles qui consomment moins pour les mêmes trajets.
  5. Avec l’argent ainsi économisé, la commune prévoit d’ouvrir la piscine plus longtemps chaque jour.
  6. Le maire conclut : « Avec ces mesures, la consommation totale de la commune baissera forcément. »

Source : Texte rédigé pour ce contrôle d’après le cours : la commune et son maire sont fictifs.

  1. 1.Les lignes 1 et 2 réduisent toutes deux l’énergie de chauffage. Qu’est-ce qui les distingue ? Nomme le levier de chacune.

    1 pt
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    La ligne 1 garde le même service, la même température, avec moins d’énergie : c’est l’efficacité. La ligne 2 réduit le service lui-même, la surface chauffée : c’est la sobriété.

    Le critère de tri est le service rendu : maintenu, c’est l’efficacité ; réduit, c’est la sobriété.

  2. 2.Quel levier la ligne 3 illustre-t-elle ? Fait-elle forcément baisser la quantité d’énergie consommée ?

    1 pt
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    Il s’agit d’une substitution : la piscine est chauffée pareil, mais par autre chose. Rien ne garantit qu’elle consomme moins : c’est l’origine de l’énergie qui change, pas forcément sa quantité.

    Substituer agit sur la nature de la source, pas sur la quantité : c’est pourquoi ce levier se combine aux deux autres.

  3. 3.En t’appuyant sur les lignes 4 et 5, montre que la conclusion du maire (ligne 6) est hâtive.

    1 pt
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    Les économies permises par les véhicules plus efficaces (ligne 4) servent à ouvrir la piscine plus longtemps (ligne 5) : l’usage augmente et peut reprendre tout ou partie du gain. La baisse totale n’a donc rien d’automatique.

    Le gain par service est réel, mais l’argent libéré nourrit un usage supplémentaire : c’est l’usage qui décide du total.

  4. 4.Pourquoi la mesure de la ligne 2 relève-t-elle d’un choix collectif plutôt que d’une performance technique ?

    1 pt
    Voir la correction

    Fermer le gymnase deux soirs, c’est décider que ce service n’est pas nécessaire à ces moments-là : aucune technique ne l’impose, c’est une décision sur le niveau de service, qui se discute entre habitants.

    La sobriété ne s’achète pas comme un équipement : elle suppose de s’accorder sur ce dont on peut se passer.

Les erreurs fréquentes sur cet exercice
  • Ranger les lignes 1 et 2 sous le même levier parce que toutes deux réduisent le chauffage.
  • Donner raison au maire sans regarder ce que devient l’argent économisé (ligne 5).

Exercice 4 — Comparer deux filières

6 pts · 20 min

Rédiger une comparaison argumentée

Une région fictive doit choisir entre les filières X et Y du document 4. Rédige un paragraphe argumenté d’une douzaine de lignes qui compare les deux filières et conclut, en suivant la méthode du cours.

Document 4Deux filières fictives, critère par critère
CritèreFilière XFilière YRendement+ favorable− défavorableEmprise au sol+ favorable− défavorablePilotabilité+ + très favorable− défavorable (intermittente)Ressources de construction− défavorable+ favorableDéchets− défavorable+ favorableCoût− défavorable+ favorable

Fais glisser pour voir toute la figure.

Appréciations qualitatives : « + » favorable, « − » défavorable. Les filières X et Y sont imaginaires. Source : Tableau construit pour ce contrôle : il ne décrit aucune filière réelle.

  1. 1.J’annonce, dès la première phrase, sur quoi je vais juger X et Y.

    1 pt
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    Par exemple, quatre points annoncés d’emblée : pouvoir produire à la demande, matériaux nécessaires, déchets, coût.

    Première étape de la méthode : fixer les critères avant de regarder qui gagne.

  2. 2.Je relève dans le tableau ce que X fait mieux que Y, et l’inverse.

    1.5 pt
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    X l’emporte sur les trois premières lignes du tableau, Y sur les trois dernières : aucune des deux ne domine partout.

    Rendement, emprise et pilotabilité d’un côté, ressources, déchets et coût de l’autre : un choix est inévitable.

  3. 3.J’explique ce que la faible pilotabilité de Y impose au réseau.

    1 pt
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    Y produit au gré d’un phénomène qu’on ne commande pas : pour tenir l’équilibre à chaque instant, il faudra stocker, interconnecter ou déplacer la demande.

    La pilotabilité, c’est la capacité à produire au moment où le réseau en a besoin.

  4. 4.Je nomme le critère que je privilégie, et je dis pourquoi.

    1.5 pt
    Voir la correction

    Par exemple : les ressources et les déchets, parce que je juge plus grave d’épuiser des matériaux et d’accumuler des déchets ; ou la pilotabilité, parce que l’équilibre du réseau doit être tenu à chaque instant.

    Les deux choix se défendent : ce qui est attendu, c’est que la pondération soit dite et justifiée.

  5. 5.Ma dernière phrase reconnaît qu’une autre pondération mènerait à l’autre filière.

    1 pt
    Voir la correction

    Par exemple : « Je retiens donc Y, en assumant de faire passer les ressources avant la pilotabilité : c’est un arbitrage, qu’une autre pondération renverserait. »

    Nommer l’arbitrage, c’est reconnaître qu’une autre pondération conduirait à un autre choix.

Les erreurs fréquentes sur cet exercice
  • Désigner X gagnante parce qu’elle a le meilleur rendement : c’est trancher sur un seul chiffre.
  • Conclure « X est objectivement la meilleure » sans dire quel critère on a fait primer.

Barème — ce que le correcteur regarde

Les lignes chiffrées couvrent les 4 exercices et totalisent 20 points.

Ex.1Les deux indicateurs calculés et interprétés

5 points — 1 + 1 + 1,5 + 1,5

Point perdu si : Un résultat sans calcul posé, ou une variation rapportée à la valeur d’arrivée : la moitié des points de la question.

Ex.2La courbe lue et les trois réponses appliquées

5 points — 1 par question

Point perdu si : Une réponse qui confond quantité et moment : 0 à la question 2.

Ex.3Les leviers du plan analysés

4 points — 1 par question

Point perdu si : Un levier nommé sans le critère du service rendu : 0,5 sur 1.

Ex.4La comparaison argumentée

6 points — 1 + 1,5 + 1 + 1,5 + 1, selon les critères affichés

Point perdu si : Une filière désignée gagnante sur un seul critère, sans pondération nommée : 3 sur 6 au plus.

Et maintenant ?

16 à 20Niveau supérieur
C'est le niveau attendu en classe, et tu l'as. Passe au niveau 3 — Approfondi : une copie à corriger, un transfert à une autre échelle, un document à critiquer et un développement construit.
10 à 15Refaire ce niveau
Repère l'exercice où tu as perdu le plus de points et relis son rappel de cours. Refais le niveau 2 dans quelques jours ; vise 16 avant de passer au niveau 3.
moins de 10Niveau inférieur
Fais d'abord le niveau 1 — Essentiel : il vérifie les définitions et la méthode dont ce contrôle a besoin. Reviens ensuite au niveau 2.

Les autres contrôles de ce chapitre

Aucun ne repose une question d'un autre : chacun couvre le chapitre sous un autre angle. À passer quelques jours plus tard, une fois celui-ci corrigé.

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