Les sources d'énergie Physique-Chimie 5e
⚡ Physique-Chimie🎒 5e (collège)✅ 12 exercices corrigés ⬇️
En bref : L'énergie permet de chauffer, d'éclairer, de se déplacer. Elle ne se crée pas : elle se convertit d'une forme à une autre. Une lampe convertit l'énergie électrique en lumière et en chaleur. Les sources non renouvelables s'épuisent : charbon, pétrole, gaz et uranium. Les sources renouvelables se reconstituent : soleil, vent, eau, biomasse, géothermie. Les énergies fossiles rejettent du dioxyde de carbone, les renouvelables presque pas.
📖 La leçon
Les sources non renouvelables s'épuisent : charbon, pétrole, gaz (énergies fossiles) et uranium (nucléaire). Les sources renouvelables se reconstituent : soleil, vent, eau, biomasse, géothermie. Astuce : les énergies fossiles rejettent du dioxyde de carbone, les renouvelables presque pas.
🖼️ Le schéma à retenir
L'essentiel à retenir
Tout ce qui bouge, chauffe, éclaire ou fait du bruit utilise de l'énergie. Elle existe sous plusieurs formes : énergie thermique (chaleur), lumineuse, électrique, mécanique (mouvement), chimique (stockée dans les aliments ou l'essence), nucléaire. Un appareil ne fabrique jamais d'énergie : il la convertit. Un moteur de voiture transforme l'énergie chimique de l'essence en énergie mécanique et en chaleur ; un panneau solaire transforme l'énergie lumineuse en énergie électrique.
Les sources d'énergie sont les réserves dans lesquelles on puise. Les sources non renouvelables existent en quantité limitée et se reconstituent sur des millions d'années : le charbon, le pétrole et le gaz naturel, appelés énergies fossiles car ils viennent de végétaux et d'organismes enfouis il y a très longtemps, et l'uranium des centrales nucléaires. Les sources renouvelables se renouvellent en permanence à l'échelle humaine : le soleil (panneaux solaires), le vent (éoliennes), l'eau des rivières et des marées (barrages), la chaleur du sous-sol (géothermie) et la biomasse (bois, déchets végétaux).
Aujourd'hui, environ 80 % de l'énergie consommée dans le monde vient encore des énergies fossiles. Leur combustion rejette du dioxyde de carbone, principal responsable du réchauffement climatique. Les énergies renouvelables n'en rejettent presque pas mais sont intermittentes : pas de solaire la nuit, pas d'éolien sans vent.
Vocabulaire
- Source d'énergie — réserve naturelle dans laquelle on puise de l'énergie.
- Énergie fossile — charbon, pétrole, gaz, formés à partir d'êtres vivants enfouis il y a des millions d'années.
- Renouvelable — source qui se reconstitue aussi vite qu'on l'utilise.
- Conversion — passage de l'énergie d'une forme à une autre.
- Joule (J) — unité d'énergie du système international.
- Biomasse — matière organique (bois, déchets végétaux) utilisée comme source d'énergie.
La question de devoir
« Classez les sources d'énergie et expliquez pourquoi on cherche à développer les renouvelables. » Plan : 1) distinguer sources renouvelables et non renouvelables avec des exemples ; 2) expliquer que les fossiles s'épuisent et rejettent du CO2 ; 3) nuancer avec les limites des renouvelables (intermittence) et l'importance des économies d'énergie.
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✏️ 12 exercices corrigés : les sources d'énergie
Touche une réponse : elle est corrigée tout de suite, avec l'explication.
1. Pourquoi dit-on que le charbon, le pétrole et le gaz sont « fossiles » ?
✔ Réponse : ils viennent d'êtres vivants enfouis
Ces énergies proviennent de végétaux et d'organismes enfouis il y a des millions d'années et transformés sous la pression. Leurs réserves sont limitées : on dit qu'elles sont non renouvelables.
2. Une éolienne utilise l'énergie…
✔ Réponse : du vent
Le vent fait tourner les pales, qui entraînent un alternateur produisant de l'électricité. L'énergie mécanique du vent est ainsi convertie en énergie électrique, sans rejet de CO2.
3. Une source d'énergie renouvelable…
✔ Réponse : se reconstitue en permanence
Le soleil brille, le vent souffle et les rivières coulent sans que nous les épuisions. À l'inverse, un gisement de pétrole mettrait des millions d'années à se reformer.
4. L'unité d'énergie du système international est…
✔ Réponse : le joule
Le joule, noté J, mesure l'énergie. Le watt mesure la puissance, c'est-à-dire l'énergie par seconde. Sur une facture d'électricité, on compte en kilowattheures : 1 kWh = 3 600 000 J.
5. Une lampe convertit l'énergie électrique en…
✔ Réponse : lumière et chaleur
Toute l'énergie électrique reçue est convertie : une partie en lumière, utile, et le reste en chaleur, perdue. Une ampoule LED gaspille beaucoup moins de chaleur qu'une ancienne ampoule.
6. La géothermie exploite…
✔ Réponse : la chaleur du sous-sol
En profondeur, la Terre est chaude. On pompe l'eau chaude des nappes souterraines pour chauffer des immeubles, comme en Île-de-France, ou pour produire de l'électricité, comme en Islande.
7. L'uranium des centrales nucléaires est une source…
✔ Réponse : non renouvelable sans rejet de CO2
L'uranium est un métal extrait de mines, en quantité limitée. Sa fission dégage énormément de chaleur sans brûler de carbone, mais elle produit des déchets radioactifs à stocker très longtemps.
8. Quelle part de l'énergie mondiale vient encore des énergies fossiles ?
✔ Réponse : Environ 80 %
Malgré le développement des renouvelables, pétrole, charbon et gaz dominent toujours, notamment pour les transports et l'industrie. C'est la principale cause des émissions de CO2.
9. Le principal défaut des énergies solaire et éolienne est…
✔ Réponse : leur production intermittente
Pas d'électricité solaire la nuit ni d'éolien sans vent. Il faut donc stocker l'énergie (batteries, barrages) ou compléter avec d'autres sources quand la demande est forte.
10. Dans une chaîne énergétique, l'énergie « perdue » est souvent…
✔ Réponse : de la chaleur
L'énergie ne disparaît jamais, mais une partie se transforme en chaleur inutile : un moteur chauffe, un ordinateur chauffe. Cette chaleur se disperse et ne peut plus servir.
11. Brûler du bois est considéré comme renouvelable si…
✔ Réponse : on replante autant qu'on coupe
Le bois est une biomasse : les arbres repoussent en quelques décennies en absorbant le CO2 rejeté par la combustion. Si la forêt est détruite plus vite qu'elle repousse, ce n'est plus durable.
12. Pourquoi isoler sa maison est-il une solution énergétique efficace ?
✔ Réponse : On chauffe avec moins d'énergie
Le chauffage représente la plus grande part de l'énergie d'un logement. L'énergie la moins polluante est celle qu'on ne consomme pas : une bonne isolation divise parfois la facture par deux.
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