Pendant l'aménagement d'un commerce fermé au public, une proposition prévoit un appareil à combustion mobile dans un local peu ventilé. L'équipe doit reconnaître les risques avant toute décision. La situation est pédagogique : elle ne vaut pas autorisation d'utiliser l'appareil.
2. Repères utiles
Combustion complète du méthane Avec suffisamment de dioxygène : \[\mathrm{CH_4+2\,O_2\rightarrow CO_2+2\,H_2O}\]Une combustion incomplète peut produire du monoxyde de carbone CO, gaz toxique. Un modèle possible est : \[\mathrm{2\,CH_4+3\,O_2\rightarrow2\,CO+4\,H_2O}\]
Sécurité Le CO est incolore et inodore. Une flamme, sa couleur ou l'absence d'odeur ne suffisent pas à garantir la sécurité. Un appareil défectueux ou une ventilation insuffisante peut provoquer une intoxication grave.
3. Exercices différenciés
SocleLire une équation
À partir de l'équation de combustion complète du méthane :
Nommer les deux réactifs.
Nommer les deux produits.
Expliquer le risque lorsque le dioxygène devient insuffisant.
Méthane et dioxygène.
Dioxyde de carbone et eau.
La combustion peut devenir incomplète et produire notamment du monoxyde de carbone toxique.
StandardCombustion du propane
Compléter puis ajuster : \(\mathrm{C_3H_8+...\,O_2\rightarrow...\,CO_2+...\,H_2O}\). Une mole de propane brûle complètement. Données : \(M(CO_2)=44\ \text{g/mol}\).
Le dossier fictif donne : appareil à granulés, masse 2,0 kg, pouvoir calorifique 4,8 kWh/kg, rendement 75 %. Un chauffage électrique de 2,0 kW doit fournir la même énergie utile.
Calculer l'énergie chimique disponible.
Calculer l'énergie utile.
Calculer la durée de fonctionnement du chauffage électrique équivalente.
Citer trois critères non énergétiques indispensables au choix réel.
\(2{,}0\times4{,}8=9{,}6\ \text{kWh}\).
\(9{,}6\times0{,}75=7{,}2\ \text{kWh}\).
\(t=7{,}2/2{,}0=3{,}6\ \text{h}\).
Ventilation et fumées, conformité de l'appareil, incendie, stockage, émissions, maintenance et conditions du chantier.