Exercice 4 - Puissance, énergie et exploitation d… · Bac STI2D Physique-Chimie et Mathématiques Métropole 2026

EXERCICE 4 (6 points)

(Physique-chimie)

Rouler avec une pile à combustible

Une voiture équipée d'une pile à combustible et d'une batterie combine ces deux sources d'énergie de la façon suivante:

la pile à combustible convertit l'énergie chimique du dihydrogène en électricité grâce à une transformation chimique impliquant le dioxygène de l'air. Cette transformation produit de l'eau. Cette pile alimente le moteur électrique qui fait rouler la voiture.

la batterie stocke de l'énergie électrique récupérée lors du freinage. Elle offre un surplus de puissance lors des accélérations ou quand la pile ne suffit pas.

L'élève regroupe les mesures dans un tableur afin de les exploiter. Les grandeurs $P_{\text{batterie}}$, $P_{\text{pile}}$ et $P_{\text{roues}}$ correspondent aux puissances électriques instantanées mesurées respectivement aux bornes de la batterie, de la pile à combustible et de la voiture. Les grandeurs $E_{\text{batterie}}$, $E_{\text{pile}}$ et $E_{\text{roues}}$ correspondent aux énergies électriques associées.

Ci-dessous on trouve un extrait du tableur regroupant les différentes mesures. Les flèches indiquent que certaines lignes ont été masquées.

5.

Indiquer ce que représente la valeur affichée dans la cellule C1886.

6.

Extraire du tableau la valeur de l'énergie fournie par la pile pendant la durée totale de fonctionnement $\Delta t$ qui est environ égale à $17{,}7\text{ s}$.

7.

En déduire la puissance moyenne mise en jeu dans la pile. Comparer au résultat de la question 5.