Exercice type Brevet de Physique-Chimie
Batterie d’un smartphone
Pour fabriquer un smartphone, il faut plus de soixante-dix matériaux différents dont une cinquantaine de métaux. L’extraction de ces métaux est coûteuse en énergie et les ressources sont limitées. Une batterie de smartphone contient entre autres des ions lithium.
La fabrication d’un smartphone produit du dioxyde de carbone qui a un impact climatique, dont
l’acidification des océans.
Le dioxyde de carbone se dissout dans l’eau lors d’une transformation chimique.
On donnera les deux matériels séparés par un point-virgule.
L’empreinte carbone d’un smartphone est liée à la quantité de gaz à effet de serre émise lors de sa production, de son transport, de son utilisation et de son recyclage. Elle se mesure en « kilogramme équivalent \( CO_2 \) » dont le symbole est kg éq \( CO_2 \).
Empreinte carbone d’un smartphone :
2. Cocher les solutions qu’un utilisateur pourrait mettre en œuvre pour réduire l’impact carbone de
son smartphone.
Représentation d’un atome :
3. a Donner le symbole de l’élément fluor.
On pourra s’aider du document donné en début d’exercice.
On pourra s’aider du document donné en début d’exercice.
On pourra s’aider du document donné en début d’exercice.
Chaque ion fluor provient d’un atome de fluor qui a gagné un électron.
3. d En déduire la formule chimique de l’ion fluor.
Dans de nombreuses gares ferroviaires, la batterie d’un smartphone peut être rechargée en pédalant sur un
vélo fixé au sol.
Voici le diagramme énergétique du vélo :
Couramment, un chargeur « rapide » permet, avec une puissance d’environ \( 30\:\text{W} \), de recharger une batterie complètement déchargée en 30 minutes.
5. Déterminer, en wattheure (\( \text{Wh} \)), l’énergie nécessaire pour recharger la batterie en 30 minutes.On donnera la réponse avec l’unité qui convient.
L’énergie électrique peut être produite par un panneau solaire. Une surface courante de panneau solaire est \( 2\:\text{m}^2 \). Un tel panneau est capable de produire en moyenne \( 450\:\text{kWh/an} \).
6. Déterminer la surface d’un panneau solaire nécessaire pour une famille de trois personnes qui rechargent chacun une fois par jour leur téléphone totalement déchargé.On donnera la réponse arrondie au centième, en indiquant l’unité, le \( \text{m}^2 \).