1/ L'équation bilan de la respiration cellulaire est :
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + énergie
2/ Pour calculer la masse de dioxyde de carbone rejetée par Adrien lorsqu'il pédale pendant 1h, on utilise la méthode de résolution suivante :
- On calcule la quantité de glucose consommée : 410 g de glucose / 180 g/mol (masse molaire du glucose) = 2,28 mol de glucose consommés.
- On calcule la quantité de dioxygène consommée : 436 g de dioxygène / 32 g/mol (masse molaire du dioxygène) = 13,63 mol de dioxygène consommés.
- On utilise l'équation bilan de la respiration cellulaire pour déterminer la quantité de dioxyde de carbone produite : 1 mol de glucose produit 6 mol de dioxyde de carbone, donc 2,28 mol de glucose produisent 2,28 x 6 = 13,68 mol de dioxyde de carbone.
- On calcule la masse de dioxyde de carbone produite : 13,68 mol de dioxyde de carbone x 44 g/mol (masse molaire du dioxyde de carbone) = 602 g de dioxyde de carbone.
Adrien rejette donc environ 602 g de dioxyde de carbone lorsqu'il pédale pendant 1h.
3/ L'équation bilan de la combustion de l'essence est :
C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O + énergie
4/ Pour calculer la masse d'essence utilisée par une voiture lorsqu'elle roule en ville pendant 1h, on utilise la méthode de résolution suivante :
- On calcule la quantité de dioxygène consommée : 9,7 kg de dioxygène / 32 g/mol (masse molaire du dioxygène) = 303,1 mol de dioxygène consommés.
- On utilise l'équation bilan de la combustion de l'essence pour déterminer la quantité de dioxyde de carbone produite : 1 mol de C8H18 produit 8 mol de CO2, donc la combustion de l'essence utilise 8/12,5 = 0,64 mol d'oxygène par mol d'essence, donc 303,1 mol de dioxygène consommés produisent (303,1/0,64) x 8 = 3 782,19 mol de dioxyde de carbone.
- On calcule la masse de dioxyde de carbone produite : 3 782,19 mol de dioxyde de carbone x 44 g/mol (masse molaire du dioxyde de carbone) = 166 176,36 g de dioxyde de carbone = 166,18 kg de dioxyde de carbone.
La voiture utilise donc environ 166,18 kg de dioxyde de carbone lorsqu'elle roule en ville pendant 1h.
5/ En comparant les masses de dioxyde de carbone produites pour une heure de vélo et de voiture en ville, on voit que la voiture produit beaucoup plus de gaz à effet de serre que le vélo. En effet, la voiture produit environ 166,18 kg de dioxyde de carbone alors que le vélo ne produit que 0,602 kg de dioxyde de carbone. On peut donc dire que la voiture participe beaucoup plus à la production de gaz à effet de serre que le vélo.
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Explications:
1/ L'équation bilan de la respiration cellulaire est :
C6H12O6 + 6O2 → 6CO2 + 6H2O + énergie
2/ Pour calculer la masse de dioxyde de carbone rejetée par Adrien lorsqu'il pédale pendant 1h, on utilise la méthode de résolution suivante :
- On calcule la quantité de glucose consommée : 410 g de glucose / 180 g/mol (masse molaire du glucose) = 2,28 mol de glucose consommés.
- On calcule la quantité de dioxygène consommée : 436 g de dioxygène / 32 g/mol (masse molaire du dioxygène) = 13,63 mol de dioxygène consommés.
- On utilise l'équation bilan de la respiration cellulaire pour déterminer la quantité de dioxyde de carbone produite : 1 mol de glucose produit 6 mol de dioxyde de carbone, donc 2,28 mol de glucose produisent 2,28 x 6 = 13,68 mol de dioxyde de carbone.
- On calcule la masse de dioxyde de carbone produite : 13,68 mol de dioxyde de carbone x 44 g/mol (masse molaire du dioxyde de carbone) = 602 g de dioxyde de carbone.
Adrien rejette donc environ 602 g de dioxyde de carbone lorsqu'il pédale pendant 1h.
3/ L'équation bilan de la combustion de l'essence est :
C8H18 + 12,5O2 → 8CO2 + 9H2O + énergie
4/ Pour calculer la masse d'essence utilisée par une voiture lorsqu'elle roule en ville pendant 1h, on utilise la méthode de résolution suivante :
- On calcule la quantité de dioxygène consommée : 9,7 kg de dioxygène / 32 g/mol (masse molaire du dioxygène) = 303,1 mol de dioxygène consommés.
- On utilise l'équation bilan de la combustion de l'essence pour déterminer la quantité de dioxyde de carbone produite : 1 mol de C8H18 produit 8 mol de CO2, donc la combustion de l'essence utilise 8/12,5 = 0,64 mol d'oxygène par mol d'essence, donc 303,1 mol de dioxygène consommés produisent (303,1/0,64) x 8 = 3 782,19 mol de dioxyde de carbone.
- On calcule la masse de dioxyde de carbone produite : 3 782,19 mol de dioxyde de carbone x 44 g/mol (masse molaire du dioxyde de carbone) = 166 176,36 g de dioxyde de carbone = 166,18 kg de dioxyde de carbone.
La voiture utilise donc environ 166,18 kg de dioxyde de carbone lorsqu'elle roule en ville pendant 1h.
5/ En comparant les masses de dioxyde de carbone produites pour une heure de vélo et de voiture en ville, on voit que la voiture produit beaucoup plus de gaz à effet de serre que le vélo. En effet, la voiture produit environ 166,18 kg de dioxyde de carbone alors que le vélo ne produit que 0,602 kg de dioxyde de carbone. On peut donc dire que la voiture participe beaucoup plus à la production de gaz à effet de serre que le vélo.