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Enseignement scientifique · Terminale

Choix énergétiques et sociétés : exercices corrigés de Terminale

Publié le 6 novembre 2026 · Mis à jour le 6 novembre 2026 · Signaler une erreur

L'essentiel

  • La sobriété vise une baisse des consommations grâce à d'autres façons de vivre ; elle ne se confond pas avec l'efficacité 3.
  • Une étude de cas énergétique pèse l'impact environnemental, la disponibilité de la ressource et les conséquences pour la société 1.
  • Une ressource intermittente (éolien, hydrolien) se juge avec une énergie annuelle, pas avec la seule puissance installée.
  • Énergie (kWh) = puissance (kW) × durée (h) : c'est le calcul de base de presque tous les exercices.
  • Les centres de données pèsent environ 2 % de la consommation énergétique mondiale selon le projet CoolEmAll 4.

Comment utiliser ces exercices

Ces exercices portent sur les choix énergétiques et leurs effets sur les sociétés. Ils vont du plus simple au plus complexe. Cherche toujours seul(e) avant d'ouvrir un indice, puis compare ta démarche à la correction, étape par étape. Une bonne correction explique chaque action : on ne se contente pas du résultat.

Rappels tirés des sources

Les exercices

Exercice 1 Sobriété ou efficacité ?

★☆☆Environ 8 min

On rappelle la convention de la page : l'efficacité garde le même service avec un appareil qui consomme moins ; la sobriété fait baisser la consommation par un changement de comportement ou d'organisation 3.

Classe chaque action en « sobriété » ou « efficacité » :

  • a. Remplacer une ampoule à incandescence par une ampoule à diodes.
  • b. Renoncer à éclairer une pièce que personne n'occupe.
  • c. Organiser le covoiturage pour aller au lycée plutôt que d'utiliser plusieurs voitures.
  • d. Acheter un réfrigérateur dont la consommation annuelle est plus faible, à usage identique.
Indice 1

Demande-toi : le service rendu change-t-il, ou seulement l'appareil ?

Indice 2

La sobriété touche aux comportements et à l'organisation, pas à la technique 3.

Voir la correction pas à pas

  1. Pour a, l'usage reste le même (s'éclairer) et seul l'appareil change : c'est de l'efficacité.

  2. Pour b, on supprime un usage inutile en changeant de comportement : c'est de la sobriété.

  3. Pour c, on modifie l'organisation des déplacements pour consommer moins : c'est de la sobriété.

  4. Pour d, le service reste identique et c'est la technique de l'appareil qui progresse : c'est de l'efficacité.

Réponses : a efficacité, b sobriété, c sobriété, d efficacité. Un repère simple : si tu peux obtenir le gain sans rien changer à tes habitudes, c'est de l'efficacité ; si tu dois changer d'habitude ou d'organisation, c'est de la sobriété 3.

Exercice 2 Remplacer une ampoule : l'énergie économisée

★☆☆Environ 8 min

Une ampoule de 60 W est remplacée par une ampoule de 10 W qui éclaire autant. Elle fonctionne 4 heures par jour pendant 365 jours.

Calcule l'énergie économisée sur l'année, en kWh.

Indice 1

Énergie = puissance × durée. Commence par la différence de puissance.

Indice 2

Convertis les watts-heures en kilowatts-heures en divisant par 1 000.

Voir la correction pas à pas

  1. Calcule la différence de puissance : 60−10=5060 - 10 = 50 W.

  2. Calcule la durée annuelle d'utilisation : 4×365=1 4604 \times 365 = 1\,460 h.

  3. Calcule l'énergie économisée : 50×1 460=73 00050 \times 1\,460 = 73\,000 Wh.

  4. Convertis en kilowatts-heures : 73 000/1 000=7373\,000 / 1\,000 = 73 kWh.

L'économie est de 73 kWh par an. Cette économie vient d'un gain d'efficacité : le service rendu est identique, donc ce n'est pas de la sobriété 3.

Exercice 3 Un foyer qui choisit la sobriété

★★☆Environ 10 min

Un foyer consomme 14 000 kWh d'énergie par an. Il adopte des mesures de sobriété (températures de consigne réduites, appareils éteints, usages supprimés) qui réduisent sa consommation de 15 %.

  1. Calcule l'énergie économisée en kWh.
  2. Donne la nouvelle consommation annuelle.
  3. Explique pourquoi ces mesures relèvent de la sobriété et non de l'efficacité 3.
Indice 1

Un pourcentage d'une quantité se calcule en multipliant par p100\frac{p}{100}.

Indice 2

Pour la question 3, relis la définition de la sobriété : elle repose sur d'autres façons de vivre 3.

Voir la correction pas à pas

  1. Exprime 15 % sous forme de coefficient : 15 %=0,1515\,\% = 0{,}15.

  2. Calcule l'économie : 14 000×0,15=2 10014\,000 \times 0{,}15 = 2\,100 kWh.

  3. Calcule la nouvelle consommation : 14 000−2 100=11 90014\,000 - 2\,100 = 11\,900 kWh.

  4. Justifie : ces mesures changent les comportements du foyer sans modifier la technique des appareils, ce qui correspond à la sobriété 3.

Le foyer économise 2 100 kWh et passe à 11 900 kWh par an. Le gain vient des modes de vie, pas d'un équipement plus performant 3.

Exercice 4 Classer des besoins

★★☆Environ 12 min

L'association négaWatt classe les besoins sur une échelle qui va des besoins « vitaux » aux besoins « nuisibles » 3. La sociologue Dominique Méda invite à distinguer les désirs des besoins véritables 3.

On te propose cinq usages : se chauffer en hiver, recevoir des publicités sur écran dans l'espace public jour et nuit, conserver les aliments au froid, changer de téléphone chaque année pour suivre la mode, s'éclairer pour étudier le soir.

  1. Place ces usages sur une échelle de « plus vital » à « moins nécessaire » et justifie en une phrase chacun.
  2. Explique en quoi la notion de besoin est subjective 3 et pourquoi cela complique une politique de sobriété.
Indice 1

Pose-toi la question : que se passe-t-il si cet usage disparaît ?

Indice 2

Deux personnes peuvent classer le même usage différemment : cherche pourquoi.

Voir la correction pas à pas

  1. Repère les usages dont l'absence met en danger la santé ou empêche d'apprendre : se chauffer, conserver les aliments, s'éclairer pour étudier.

  2. Range-les : conserver les aliments et se chauffer sont les plus vitaux ; s'éclairer pour étudier vient juste après, c'est un besoin lié à l'éducation.

  3. Repère les usages dont la suppression ne prive d'aucun service essentiel : changer de téléphone par effet de mode relève du désir, et les publicités lumineuses permanentes se situent vers le bas de l'échelle.

  4. Explique la subjectivité : le classement dépend des valeurs, du lieu de vie, de l'âge ; la sobriété suppose donc un débat collectif sur ce que l'on juge nécessaire 3.

  5. Conclus en citant la méthode proposée : connaître les impacts pour évaluer la nécessité des besoins 3.

Un classement possible est : conserver les aliments, se chauffer, s'éclairer pour étudier, puis changer de téléphone par mode, puis les publicités nocturnes. Plusieurs ordres se défendent si tu les argumentes. L'essentiel est de montrer que connaître les impacts aide à évaluer la nécessité d'un besoin 3.

Exercice 5 Énergie annuelle d'un parc éolien

★★☆Environ 12 min

Un parc éolien a une puissance installée de 12 MW. Une éolienne est une ressource intermittente : sa production dépend du vent 1. Dans cet exercice, on admet que, sur l'année, le parc produit en moyenne 25 % de ce qu'il produirait à pleine puissance en continu (hypothèse d'exercice). Une année compte 8 760 h.

  1. Calcule l'énergie qu'il produirait à pleine puissance en continu, en MWh.
  2. Calcule l'énergie réellement produite sur l'année, en MWh.
  3. Explique pourquoi la puissance installée ne suffit pas pour évaluer la disponibilité de la ressource 1.
Indice 1

Énergie (MWh) = puissance (MW) × durée (h).

Indice 2

Applique ensuite le coefficient 0,25 à l'énergie obtenue.

Voir la correction pas à pas

  1. Calcule l'énergie à pleine puissance : 12×8 760=105 12012 \times 8\,760 = 105\,120 MWh.

  2. Applique la proportion de 25 % : 105 120×0,25=26 280105\,120 \times 0{,}25 = 26\,280 MWh.

  3. Rédige l'interprétation : la ressource n'est pas disponible en continu, donc l'énergie annuelle est inférieure au produit puissance × durée.

  4. Relie au programme : estimer la disponibilité d'une ressource intermittente fait partie des compétences attendues 1.

Le parc produit 26 280 MWh par an dans cette hypothèse. La puissance installée donne un maximum théorique ; l'énergie annuelle dépend de la disponibilité de la ressource 12.

Exercice 6 Refroidir un centre de données : le PUE

★★☆Environ 12 min

Les centres de données représentent environ 2 % de la consommation énergétique mondiale 4, et leurs exploitants cherchent à réduire les coûts de refroidissement et le PUE 4. Dans cet exercice, on définit le PUE comme le rapport entre l'énergie totale consommée par le centre et l'énergie consommée par les serveurs seuls (définition posée pour l'exercice).

Un centre consomme 3 000 MWh par an au total, dont 2 000 MWh pour les serveurs.

  1. Calcule son PUE.
  2. Une meilleure gestion du refroidissement ramène la consommation totale à 2 600 MWh, les serveurs consommant toujours 2 000 MWh. Calcule le nouveau PUE.
  3. Explique en une phrase ce que représente la différence entre l'énergie totale et celle des serveurs.
Indice 1

PUE = énergie totale ÷ énergie des serveurs.

Indice 2

L'énergie qui n'alimente pas les serveurs sert, entre autres, au refroidissement.

Voir la correction pas à pas

  1. Calcule le PUE initial : 3 0002 000=1,5\dfrac{3\,000}{2\,000} = 1{,}5.

  2. Calcule le nouveau PUE : 2 6002 000=1,3\dfrac{2\,600}{2\,000} = 1{,}3.

  3. Compare : le PUE diminue, donc la part d'énergie hors serveurs baisse.

  4. Interprète : l'énergie hors serveurs correspond ici surtout au refroidissement, dont la solution influence l'efficacité énergétique du site 4.

Le PUE passe de 1,5 à 1,3. Plus il se rapproche de 1, moins le centre dépense d'énergie en dehors des serveurs. Choisir la solution de refroidissement dès la conception du centre fait partie des leviers cités 4.

Exercice 7 Part mondiale des centres de données

★★☆Environ 8 min

Le projet CoolEmAll a retenu que les centres de données représentent 2 % de la consommation énergétique mondiale 4. Dans cet exercice, on suppose que la consommation énergétique mondiale vaut 600 EJ par an (hypothèse d'exercice, pas une mesure).

Calcule l'énergie consommée par les centres de données avec ce chiffre, en EJ.

Indice 1

Prends 2 % de la consommation mondiale supposée.

Indice 2

2 % = 0,02.

Voir la correction pas à pas

  1. Convertis le pourcentage : 2 %=0,022\,\% = 0{,}02.

  2. Multiplie par la consommation supposée : 600×0,02=12600 \times 0{,}02 = 12 EJ.

  3. Rédige la phrase de réponse avec l'unité.

Avec cette hypothèse, les centres de données consommeraient 12 EJ par an. Le raisonnement reste valable avec une autre valeur mondiale : seule la proportion de 2 % vient de la source 4.

Exercice 8 Étude de cas : dimensionner un parc éolien

★★★Environ 20 min

Une région veut couvrir 500 GWh par an avec de l'éolien. On admet que, sur l'année, un parc produit en moyenne 30 % de l'énergie qu'il fournirait à pleine puissance en continu (hypothèse d'exercice). Une année compte 8 760 h.

  1. Convertis 500 GWh en MWh.
  2. Calcule la puissance installée nécessaire, en MW (arrondie au centième).
  3. Cite deux aspects à examiner dans une étude de cas avant de décider, en t'appuyant sur le programme 1.
  4. Propose un levier de sobriété qui réduirait la puissance à installer 3.
Indice 1

Énergie annuelle = puissance installée × 0,30 × 8 760 h. Isole la puissance.

Indice 2

1 GWh = 1 000 MWh.

Indice 3

Pense aux effets sur l'environnement et à la disponibilité de la ressource 1.

Voir la correction pas à pas

  1. Convertis : 500 GWh=500 000500\text{ GWh} = 500\,000 MWh.

  2. Écris la relation : P×0,30×8 760=500 000P \times 0{,}30 \times 8\,760 = 500\,000.

  3. Calcule le produit : 0,30×8 760=2 6280{,}30 \times 8\,760 = 2\,628.

  4. Isole PP : P=500 0002 628≈190,26P = \dfrac{500\,000}{2\,628} \approx 190{,}26 MW.

  5. Cite deux aspects : les conséquences environnementales de l'implantation des parcs éoliens et la disponibilité d'une ressource qui fluctue 12.

  6. Propose un levier de sobriété : consommer moins grâce à d'autres façons de vivre, car chaque kilowattheure non consommé diminue la puissance à installer 3.

Il faut environ 190,26 MW installés dans cette hypothèse. Une étude de cas complète ne se limite pas au calcul : elle pèse les effets sur l'environnement et l'intermittence 1, et elle regarde aussi ce que la sobriété permet d'éviter de construire 3.

Les questions qu'on se pose

Comment distinguer sobriété et efficacité dans un exercice ?

Regarde si le service rendu change. Si tu gardes les mêmes usages avec un équipement qui consomme moins, c'est de l'efficacité (convention de cette page). Si tu changes tes habitudes ou l'organisation de la société, c'est de la sobriété 3. La confusion entre les deux est fréquente, donc justifie toujours ton classement par une phrase 3.

Pourquoi ne peut-on pas calculer la production d'un parc éolien avec la seule puissance installée ?

Parce que le vent n'est pas disponible en continu : c'est une ressource intermittente. Le programme demande d'évaluer cette disponibilité 1. L'énergie annuelle est donc inférieure au produit puissance installée × durée, et un énoncé doit fournir une proportion de fonctionnement ou une production moyenne pour conclure.

Que faut-il écrire dans une étude de cas sur un choix énergétique ?

Présente le contexte et les données, puis analyse les aspects demandés par le programme, comme les effets sur l'environnement et la disponibilité de la ressource 1. Ajoute un calcul si les données le permettent, discute les limites, puis conclus par une recommandation argumentée. Plusieurs choix peuvent se défendre si tes arguments s'appuient sur les documents fournis.

Sources

Programme visé : Programme d'Enseignement Scientifique de Terminale Générale · Ministère de l'Éducation nationale

  1. Programme d'Enseignement Scientifique de Terminale Générale, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  2. Enseignement scientifique classe terminale - Février 2023, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 6 novembre 2026.
  3. Sobriété énergétique, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.
  4. Gestion énergétique des centres de calcul, Wikipédia. Consulté le 6 novembre 2026.

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