Td corrigé dessalement de l'eau de mer pdf

dessalement de l'eau de mer

Ce sujet complète le sujet 5 C5 sur la distillation de l'eau de mer. Il traite plus spécifiquement de différentes techniques permettant le dessalement de l'eau de  ...




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PARTIE 1
Fiche à destination des enseignants

5ème C6
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER

Type d'activité EvaluationProgrammeConnaissances
Distillation d’une eau minérale
L’augmentation de température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie
La vaporisation d’un corps pur nécessite un apport d’énergie

Capacités
Utiliser le vocabulaire spécifique aux changements d’état
Observer l’influence de la pression sur la température d’ébullition

Socle commun de connaissances et de compétences
[Pilier 3]
Lire, utiliser et interpréter des données présentées sous forme de graphique
Indiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet technique
Décrire le comportement d’une grandeur
Proposer une méthode, une expérience
[Pilier 5]
Comprendre l’unité et la complexité du monde
Commentaires sur l’exercice proposéCet exercice a pour objectif de faire réinvestir aux élèves des connaissances sur la distillation, en partant d’une problématique : comment obtenir de l’eau douce à partir de l’eau de mer ? En relation avec le thème :

« L’eau dans notre environnement. Mélanges et corps purs »

de la classe de Cinquième.

Ce sujet complète le sujet 5 C5 sur la distillation de l’eau de mer. Il traite plus spécifiquement de différentes techniques permettant le dessalement de l’eau de mer afin de récupérer de l’eau douce. Ce sujet pourra également être donné de manière isolée.Pré-requis
5ème : Savoir décrire le dispositif d’une distillation et expliquer ce qui se passe au cours de cette expérience.
Savoir nommer les différents états de la matière et les différents changements d’état.Conditions de mise en œuvrePour ce sujet seul, prévoir 20 minutes.[Thème : Développement durable] FICHE 2
Texte à distribuer aux élèves
5ème C6
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER

A. Distillateur solaire

Document 1

Les schémas suivants représentent deux distillateurs permettant de récupérer de l’eau distillée à partir d’eau de mer.
  EMBED Word.Picture.8 
Distillateur à colonne










Distillateur solaire

Question 1

On cherche à dresser une analogie entre les deux distillateurs. Compléter le tableau suivant pour chacun d’eux :

Distillateur à colonneDistillateur solaireQuelle est la source d’énergie qui permet de vaporiser l’eau ?Où la vapeur d’eau se condense-t-elle ?Où l’eau distillée est-elle récupérée ?


Question 2
Relier chacun des deux distillateurs à un de ses avantages et à un de ses inconvénients.















Question 3
Comment peut on améliorer le rendement du distillateur solaire ?
 A. On peut peindre la bassine en blanc.
 B. On peut peindre la bassine en noir.
 C. On peut utiliser une bassine plus large.
 D. On peut utiliser une bassine plus profonde

B. Distillation industrielle de l’eau de mer

Document 2

Depuis les temps les plus anciens, les marins ont dessalé de l’eau de mer à partir de simples bouilleurs, mais l’utilisation de ce procédé à des fins industrielles est récente. Actuellement, environ la moitié des usines de dessalement fonctionnent selon le principe de la distillation. Cependant, une telle technique consomme beaucoup d’énergie et on essaie de diminuer cette consommation.


Question 4

Pourquoi le dessalement de l’eau de mer consomme-t-il beaucoup d’énergie ? (cocher la ou les bonnes réponses)

 A. L’augmentation de la température de l’eau de mer nécessite un apport d’énergie.

 B. La condensation de l’eau nécessite un apport d’énergie.

 C. La vaporisation de l’eau nécessite un apport d’énergie.

 D. La fusion de l’eau nécessite un apport d’énergie.





Document 3

Evolution de la température d’ébullition de l’eau en fonction de la pression

 INCLUDEPICTURE "http://culturesciences.chimie.ens.fr/Fig6DessalementMerRenaudin.jpg" \* MERGEFORMATINET 

Pression atmosphèrique (1000 mbar)



Question 5

D’après le document 3, quelle est la température d’ébullition de l’eau douce à la pression atmosphérique (environ 1 000 mbar) ?





Question 6

On cherche à abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer lors de la distillation. Parmi les propositions suivantes, sélectionner la ou les propositions correctes :

 A. Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer, on doit augmenter la pression dans le distillateur.

B. La pression n’a aucun effet sur la température d’ébullition de l’eau de mer.

 C. Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer, on doit diminuer la pression dans le distillateur.
PARTIE 3
Correction. Fiche à destination des enseignants
5ème C6
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER
QuestionRéponse CommentairesBarêmeConnaissances, capacités et compétences du socle évaluées1Distillateur à colonneDistillateur solaireQuelle est la source d’énergie qui permet de vaporiser l’eau ?Le chauffe-ballonLe soleil2 X 1,5 ptIndiquer la nature des énergies utilisées pour le fonctionnement de l’objet techniqueOù la vapeur d’eau se condense-t-elle ?Dans le réfrigérantSur le film en plastique2 X 1,5 ptOù l’eau distillée est-elle récupérée ?Dans l’éprouvetteDans le verre central2 X 1,5 pt2Relier chacun des deux distillateurs à un de ses avantages et à un de ses inconvénients.
A Distillateur à colonne C

B Distillateur solaire D

2 X 1,5 pt3Comment peut on améliorer le rendement du distillateur solaire ?On peut peindre la bassine en noir
On peut utiliser une bassine plus large.
2 ptsProposer une méthode, une expérience4Pourquoi le dessalement de l’eau de mer consomme-t-il beaucoup d’énergie ?L’augmentation de la température de l’eau de mer nécessite un apport d’énergie.
La vaporisation de l’eau nécessite un apport d’énergie.
2 ptsL’augmentation de température d’un corps pur nécessite un apport d’énergie.
La vaporisation d’un corps pur nécessite un apport d’énergie.
Utiliser le vocabulaire spécifique aux changements d’état5Quelle est la température d’ébullition de l’eau douce à la pression atmosphérique ?D’après le graphique, la température d’ébullition de l’eau à la pression atmosphérique vaut 100°C.2 ptsLire, utiliser et interpréter des données présentées sous forme de graphique6 Parmi les propositions suivantes, sélectionner la ou les propositions correctes :
Si on veut abaisser la température d’ébullition de l’eau de mer, on doit diminuer la pression dans le distillateur.
3 ptsDécrire le comportement d’une grandeur

AVANTAGES

A. ne nécessite pas de payer l’énergie nécessaire à la vaporisation de l’eau


B. Permet de récupérer beaucoup d’eau distillée


Distillateur solaire


INCONVENIENTS

C. Nécessite de fournir de l’énergie coûteuse


D. Ne permet pas de récupérer beaucoup d’eau distillée

Colonne à distiller

Ballon

Chauffe-ballon

Réfrigérant

Eprouvette

Eau distillée

Eau de mer

Film plastique

Bassine

Verre

Eau de mer

Distillateur à colonne



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