Sciences de l'ingénieur (spécialité) · TerminaleBac
Bilan énergétique d'un système : quiz de Terminale
Publié le 7 novembre 2026 · Mis à jour le 7 novembre 2026 · Signaler une erreur
L'essentiel
- Un bilan énergétique compare ce qui entre, ce qui est utile, ce qui est dégagé et ce qui est stocké.
- Le rendement est un rapport entre énergie utile et énergie consommée ; il se calcule à un instant, sur un cycle ou sur le cycle de vie.
- Pour une ressource, un bilan net sous le seuil 1:1 signifie qu'il faut dépenser plus d'énergie qu'on n'en récupère.
- Dans une chaîne de convertisseurs, les rendements se multiplient : la chaîne ne rend jamais plus que son maillon le plus faible.
Avant de commencer
Ce quiz porte sur le bilan énergétique d'un système, notion qui relève de la compétence « caractériser la puissance et l'énergie nécessaire au fonctionnement d'un produit ou d'un système » du programme de Terminale.1 Tu as déjà étudié les convertisseurs d'énergie et le stockage de l'énergie : on s'appuie dessus ici.
Les questions couvrent quatre points : les termes d'un bilan (énergie consommée, utile, perdue, transferts thermiques), les différents rendements, le bilan net d'une ressource énergétique, et des calculs courts sur des chaînes de conversion. Certaines questions sont numériques : calcule à la main, puis compare avec l'explication.
Quiz
12 questions · correction immédiate · ton score reste sur ton appareil.
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La chaleur passe du milieu à fort potentiel énergétique vers celui à faible potentiel, jusqu'à un équilibre.6 Le sens inverse contredit l'observation courante : un objet chaud ne se réchauffe pas au contact d'un objet froid. Une répartition égale sans équilibre n'a pas de sens non plus, puisque le transfert s'arrête quand les niveaux s'égalisent.
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C'est faux : dans ce cas, le transfert par conduction se fait par contact direct entre la feuille et le milieu.6 L'erreur tentante vient de la confusion avec un transfert à distance, comme celui d'un rayonnement.
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On calcule , soit 70 %. Si tu as trouvé 1,43, tu as inversé le rapport : donnerait un rendement supérieur à 1, ce qui est incohérent pour un convertisseur réel.
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Les pertes sont la différence entre l'énergie consommée et l'énergie utile : J. Diviser 900 par 1 200 donnerait 0,75, qui est le rendement et non une quantité d'énergie. Lis bien l'unité demandée.
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Le rendement instantané et le rendement sur cycle sont formalisés d'abord ; le rendement sur cycle de vie est introduit ensuite, avec des notions de soutenabilité.4 Le rendement sur cycle ne regarde que le fonctionnement, sans fabrication ni fin de vie, d'où l'intérêt d'élargir la vision.
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On part du rendement instantané et du rendement sur cycle, puis on élargit au cycle de vie.4 Les autres ordres placent le cycle de vie trop tôt, ou mettent le rendement sur cycle avant le rendement instantané, qui est pourtant le plus simple.
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Sous 1:1, l'énergie à fournir dépasse celle que la ressource restitue.5 La deuxième proposition décrit un bilan favorable, donc l'inverse. Le caractère renouvelable ou le bilan financier sont d'autres questions, sans lien automatique avec ce seuil.
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Un ratio de 15:1 signifie que l'énergie d'un baril permet d'en produire environ 15.5 Pour 4 barils d'énergie dépensée : barils. Diviser 15 par 4 donnerait 3,75, ce qui revient à lire le ratio à l'envers.
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L'énergie qui sort du premier convertisseur entre dans le second : les rendements se multiplient, . Faire la moyenne (0,85) est l'erreur classique : elle surestime le résultat, car les pertes s'accumulent.
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Dans un bilan où l'énergie consommée se partage entre énergie utile et pertes, l'utile ne peut pas dépasser le consommé : un rendement supérieur à 1 révèle une erreur de calcul ou de mesure. Les propositions 2 et 3 prennent l'erreur pour un exploit ; la 4 ajoute des pertes au numérateur, ce qui fausse la définition.
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Le rendement est le rapport de l'énergie utile à l'énergie consommée : , soit 75 %. Les 200 J restants sont les pertes. Si tu obtiens 1,33, tu as inversé le rapport.
Les questions qu'on se pose
Quelle différence entre rendement et bilan énergétique ?
Le bilan énergétique décrit l'ensemble des flux : énergie reçue, utile, dégagée en pertes et éventuellement stockée. Le rendement n'en retient qu'un rapport, celui de l'énergie utile à l'énergie fournie. Pour une ressource énergétique, on parle aussi de bilan net, qui compare l'énergie récupérée à celle qu'il a fallu dépenser.5
Pourquoi calculer un rendement sur le cycle de vie et pas seulement en fonctionnement ?
Parce qu'un système efficace en marche peut être coûteux à fabriquer ou à éliminer. Le rendement sur cycle de vie élargit l'analyse en tenant compte de la soutenabilité.4 En Terminale, retiens surtout que l'on passe du rendement instantané au rendement sur cycle, puis à cette vision plus large.
Comment éviter les erreurs de calcul sur les chaînes de conversion ?
Écris la chaîne sous forme de schéma, note le rendement de chaque maillon, puis multiplie-les. Vérifie que le résultat ne dépasse pas le plus petit rendement de la chaîne : s'il le dépasse, une opération est erronée.
Sources
Programme visé : Spécialité Sciences de l'Ingénieur - Classe de Terminale · Éduscol STI
- Spécialité Sciences de l'Ingénieur - Classe de Terminale, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
- Bulletin Officiel N°19 - Sciences de l'ingénieur Terminale, Ministère de l'Éducation nationale. Consulté le 7 novembre 2026.
- Programmes et ressources - Sciences de l'Ingénieur, Éduscol STI. Consulté le 7 novembre 2026.
- Conversion d'énergie et efficacité énergétique, Éduscol - Spécialité SI. Consulté le 7 novembre 2026.
- Bilan énergétique, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
- Bilan énergétique d'une feuille, Wikipédia. Consulté le 7 novembre 2026.
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