Chapitre 3 – Combustion | 1ère Bac Pro ERA-MA (Grpt 3) | Physique – Chimie | ⏱ 35 min
Dernière mise à jour : 7 mai 2026, format manuel scolaire
💡 Notions centrales : leçon §3 (combustion incomplète). Manque d'O₂ → CO toxique + suie + perte d'énergie.
Théo, ébéniste, constate que son poêle à bois (cf activité 2) fume noir depuis quelques semaines, et la suie noircit la paroi vitrée. L'atelier sent légèrement la fumée. Il appelle son ramoneur Marc qui mesure les fumées : O₂ = 12 % (devrait être 8-10 %), CO = 1 200 ppm (devrait être < 100 ppm). Diagnostic et solutions ?
| Grandeur | Mesure | Norme bois | État |
|---|---|---|---|
| O₂ fumées | 12 % | 8-10 % | ⚠ Excès air froid |
| CO fumées | 1 200 ppm | < 100 ppm | 🔴 ALARME |
| T fumées | 180 °C | 200-280 °C | ⚠ Trop froid |
| Suie sur vitre | Importante | Limpide | 🔴 Visible |
Identifier sur le Doc 1 les 3 anomalies et leur signification.
Toutes les mesures pointent vers : combustion mal réglée, tirage faible, bois mouillé probable.
Équilibrer la combustion incomplète du carbone (formation de CO) : … C + … O₂ → … CO.
1 C → 1 CO. O à droite : 1 ; à gauche : 1/2 O₂. Multiplier par 2 :
2 C + O₂ → 2 CO
(Comparer à la combustion complète : C + O₂ → CO₂ qui consomme 2 fois plus d'O₂.)
1 200 ppm de CO dans les fumées : danger pour Théo qui travaille toute la journée à proximité ? Sachant que 100 ppm de CO inhalés causent un mal de tête en quelques heures, et 800 ppm une perte de conscience en 45 min.
1 200 ppm dans les fumées au cœur du poêle. Diluées dans l'atelier (volume 1 000 m³), la concentration est typiquement divisée par 1 000 → ≈ 1 ppm dans l'air ambiant. Pas de risque immédiat.
MAIS : si tirage cheminée défaillant ou fuite, les fumées s'échappent dans l'atelier. La concentration peut alors monter à 50-100 ppm en 30 min → mal de tête, fatigue, somnolence.
Théo doit installer un détecteur CO (obligatoire désormais en habitation). Coût 30 €, sauve des vies.
Calculer la perte de rendement liée à la combustion incomplète. Combustion complète libère 393 kJ/mol C. Combustion incomplète (CO) libère 110 kJ/mol C.
Énergie perdue par mole de C qui finit en CO au lieu de CO₂ : 393 − 110 = 283 kJ/mol, soit 72 % de l'énergie chimique non récupérée.
Si 5 % du carbone du bois brûle en CO (estimation à partir des 1 200 ppm), perte de rendement ≈ 5 % × 72 % = 3,6 %.
Sur les 9 000 kWh utiles annuels (cf activité 2), perte ≈ 320 kWh/an, soit ≈ 30 € en valeur. Pas énorme mais cumulé avec mauvais tirage = perte 5-10 %.
Quelles sont les 3 causes principales d'une combustion incomplète d'un poêle à bois ?
Quelles actions correctives Marc peut-il appliquer à Théo ?
Coût total intervention : ≈ 200 € (ramonage + réglage + détecteur).
Effets sur la santé d'une exposition chronique à du CO faible (10-30 ppm) en atelier mal ventilé ?
Recommandation INRS : air ambiant < 10 ppm CO en milieu professionnel. Aérer 5 min/h dès que possible.
Rédiger en 5 lignes le compte-rendu de Marc pour Théo après diagnostic et correction.
Marc Ramonage — Diagnostic poêle bois Théo Lefèvre · 7 mai 2026
• Symptômes : fumée noire, suie vitre, CO = 1 200 ppm (norme < 100), O₂ = 12 % (excès), T fumées 180 °C (faible).
• Origine : conduit cheminée encrassé (bistre) + bois récupéré humide (28 %).
• Actions effectuées : ramonage mécanique + chimique, réglage volet d'air, nettoyage vitre. Mesure post : CO 60 ppm ✓, O₂ 9,5 % ✓.
• Recommandations : sécher 6 mois sous abri ventilé les chutes humides avant brûlage. Détecteur CO installé en hauteur (30 €). Ramonage 2 ×/an obligatoire (ass. habitation).
• Bilan : rendement remonté de ~ 65 % à 75 %. Économie estimée 320 kWh/an. Sécurité : risque CO neutralisé.
Un poêle à granulés évite presque toujours ces problèmes. Pourquoi ? Citer 3 raisons.
Inconvénient : nécessite électricité pour fonctionner (ne fonctionne pas en panne EDF).
📚 Cette activité s'appuie sur §3 (Combustion incomplète) et §6 (Sécurité) de la leçon Ch03.