Les sources et formes d'énergie
Identifier les sources d'énergie, renouvelables ou non, et les conversions d'énergie.
1. Les formes d'énergie
L'énergie existe sous plusieurs formes :
- énergie de mouvement (cinétique) : un vélo qui roule ;
- énergie thermique : ce qui chauffe ;
- énergie lumineuse : ce qui éclaire ;
- énergie électrique : transportée par le courant ;
- énergie chimique : stockée dans les aliments, le carburant, les piles.
2. Les sources d'énergie
Définition · Source renouvelable
Une source d'énergie est renouvelable si elle se reconstitue rapidement à l'échelle humaine : Soleil, vent, eau (barrages), biomasse, géothermie.
Définition · Source non renouvelable
Une source est non renouvelable si ses réserves s'épuisent : pétrole, charbon, gaz naturel, uranium.
3. Les conversions d'énergie
Propriété
L'énergie ne se crée pas : elle se convertit d'une forme à une autre. Un convertisseur reçoit une énergie et en fournit une ou plusieurs autres.
Exemple · Chaîne énergétique d'une lampe
Énergie électrique $\rightarrow$ lampe $\rightarrow$ énergie lumineuse (utile) + énergie thermique (perdue).
| Convertisseur | Reçoit | Fournit (utile) |
|---|---|---|
| Éolienne | mouvement (vent) | électrique |
| Panneau solaire | lumineuse | électrique |
| Moteur électrique | électrique | mouvement |
| Radiateur | électrique | thermique |
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Exercices corrigés
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Classer des sources
★☆☆Classer en renouvelables ou non renouvelables : charbon, vent, Soleil, gaz naturel, bois, uranium.
Chaîne énergétique d'un sèche-cheveux
★★☆Un sèche-cheveux souffle de l'air chaud. Il est branché sur une prise. Compléter sa chaîne énergétique.
La dynamo de vélo
★★☆Une dynamo de vélo alimente une lampe. Décrire les conversions d'énergie de la dynamo et de la lampe.
Nommer la forme d'énergie
★☆☆Quelle forme d'énergie possède ou fournit : a) une voiture qui roule ; b) un radiateur allumé ; c) une tablette de chocolat ; d) une ampoule allumée ?
Énergie stockée
★☆☆Citer trois « réservoirs » d'énergie chimique utilisés dans la vie quotidienne.
Chaîne d'un panneau solaire
★☆☆Construire la chaîne énergétique d'un panneau solaire photovoltaïque.
Chaîne d'un ventilateur
★☆☆Construire la chaîne énergétique d'un ventilateur électrique.
Le corps humain
★★☆Quand on court, quelle énergie le corps utilise-t-il ? En quelles formes la convertit-il ?
Barrage hydroélectrique
★★☆Dans un barrage, l'eau qui tombe fait tourner une turbine reliée à un alternateur. Donner la chaîne énergétique. L'eau est-elle une source renouvelable ?
Centrale thermique
★★☆Une centrale brûle du charbon pour produire de l'électricité. Le charbon est-il renouvelable ? Citer un inconvénient de cette centrale.
Énergie utile et perdue
★★☆Une ampoule à incandescence chauffe beaucoup ; une ampoule LED chauffe peu. Laquelle gaspille le plus d'énergie ? Pourquoi ?
Grille-pain
★☆☆Quelle est l'énergie utile fournie par un grille-pain ? Quelle énergie reçoit-il ?
Voiture à essence
★★☆Construire la chaîne énergétique du moteur d'une voiture à essence.
Lampe de poche
★★☆Une lampe de poche fonctionne avec des piles. Décrire toutes les conversions d'énergie.
Lampe à manivelle
★★☆Une lampe à manivelle s'allume quand on tourne la manivelle. D'où vient l'énergie ? Donner la chaîne complète.
Économiser l'énergie
★☆☆Proposer trois gestes simples pour économiser l'énergie à la maison.
Géothermie et biomasse
★★☆Que signifient « géothermie » et « biomasse » ? Ces sources sont-elles renouvelables ?
Le Soleil, source première
★★★Expliquer pourquoi on dit que l'énergie du vent et celle du bois viennent indirectement du Soleil.
Comparer deux sources
★★★Donner un avantage et un inconvénient de l'énergie éolienne.
Batterie de téléphone
★★★Quand on recharge un téléphone, puis quand on l'utilise, quelles conversions d'énergie ont lieu dans la batterie ?
Retrouver le convertisseur
★★☆Quel appareil convertit : a) l'énergie électrique en énergie sonore ? b) l'énergie de mouvement en énergie électrique ? c) l'énergie électrique en énergie lumineuse ?
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