L'énergie : sources et conversions Physique-Chimie 6e
⚡ Physique-Chimie🎒 6e (collège)✅ 12 exercices corrigés ⬇️
En bref : L'énergie est ce qui permet de produire un mouvement, de la chaleur, de la lumière ou de l'électricité. Elle vient de sources renouvelables, comme le Soleil, le vent, l'eau ou le bois, ou non renouvelables, comme le charbon, le pétrole, le gaz et l'uranium. Un appareil ne crée jamais d'énergie : il la convertit d'une forme en une autre. Exemple : une ampoule convertit l'énergie électrique en lumière et en chaleur. L'unité de l'énergie est le joule.
📖 La leçon
Exemple : une ampoule convertit l'énergie électrique en lumière et en chaleur.
Astuce : l'unité de l'énergie est le joule (J).
🖼️ Le schéma à retenir
L'essentiel à retenir
L'énergie existe sous plusieurs formes : énergie de mouvement, dite cinétique, énergie thermique de la chaleur, énergie lumineuse, énergie électrique, énergie chimique stockée dans les aliments, le bois ou l'essence, et énergie nucléaire contenue dans l'uranium. L'unité officielle est le joule (J) ; on utilise aussi le kilowattheure (kWh) pour l'électricité et la kilocalorie pour les aliments.
L'énergie que nous utilisons provient de sources. Certaines se reconstituent sans cesse à l'échelle humaine : le rayonnement du Soleil, le vent, les cours d'eau, les marées, la chaleur du sous-sol, le bois et les autres végétaux. On les dit renouvelables. D'autres existent en quantité limitée et mettent des millions d'années à se former : le charbon, le pétrole et le gaz, appelés énergies fossiles car ils viennent d'anciens êtres vivants, ainsi que l'uranium des centrales nucléaires.
Un appareil est un convertisseur : il reçoit une forme d'énergie et en fournit une autre. L'éolienne convertit l'énergie cinétique du vent en énergie électrique, le panneau photovoltaïque convertit l'énergie lumineuse en électricité, la pile convertit l'énergie chimique en électricité, le radiateur convertit l'électricité en chaleur. On représente ces transformations par une chaîne énergétique : source, convertisseur, énergies utile et perdue.
Repères et vocabulaire
- Source d'énergie — réserve dans laquelle on puise l'énergie : Soleil, vent, pétrole, uranium.
- Énergie renouvelable — source qui se reconstitue rapidement : solaire, éolienne, hydraulique, biomasse, géothermie.
- Énergie fossile — charbon, pétrole, gaz, formés en millions d'années à partir d'êtres vivants.
- Convertisseur — appareil qui transforme une forme d'énergie en une autre.
- Joule (J) — unité d'énergie du système international.
- Chaîne énergétique — schéma montrant la source, le convertisseur et les formes d'énergie produites.
La question de devoir
Décris la chaîne énergétique d'une lampe de poche à pile. Plan de réponse : 1) identifie la source : l'énergie chimique stockée dans la pile ; 2) nomme le convertisseur, l'ampoule, et la conversion réalisée, de l'énergie électrique en énergie lumineuse ; 3) précise qu'une partie est perdue en énergie thermique, puis dessine la chaîne avec des flèches en indiquant chaque forme d'énergie.
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✏️ 12 exercices corrigés : l'énergie : sources et conversions
Touche une réponse : elle est corrigée tout de suite, avec l'explication.
1. Le charbon, le pétrole et le gaz sont des énergies …
✔ Réponse : fossiles
Elles se sont formées pendant des millions d'années à partir de forêts et de plancton enfouis ; on les épuise beaucoup plus vite qu'elles ne se reforment, elles sont donc non renouvelables.
2. Le vent, le Soleil et les cours d'eau sont des sources d'énergie …
✔ Réponse : renouvelables
Ces sources se renouvellent en permanence à l'échelle humaine : le Soleil brillera encore des milliards d'années et le vent souffle tant que le Soleil chauffe l'atmosphère.
3. Une ampoule convertit l'énergie électrique en …
✔ Réponse : énergie lumineuse et thermique
La lumière est l'énergie utile, mais une ampoule chauffe aussi : cette chaleur est de l'énergie perdue. Une ampoule LED perd beaucoup moins qu'une ancienne ampoule à filament.
4. L'unité d'énergie du système international est …
✔ Réponse : le joule
Le joule, noté J, porte le nom du physicien anglais James Joule ; soulever une pomme d'un mètre demande environ un joule. Le watt, lui, mesure la puissance, c'est-à-dire l'énergie par seconde.
5. L'énergie d'un objet en mouvement s'appelle énergie …
✔ Réponse : cinétique
Le mot vient du grec kinesis, le mouvement. Plus un objet est lourd et rapide, plus son énergie cinétique est grande ; c'est elle que l'éolienne récupère dans le vent.
6. Une éolienne convertit l'énergie cinétique du vent en énergie …
✔ Réponse : électrique
Le vent fait tourner les pales, qui entraînent un alternateur produisant du courant ; une grande éolienne terrestre peut alimenter l'équivalent de deux mille foyers.
7. Dans une pile, l'énergie stockée est de forme …
✔ Réponse : chimique
La pile contient des substances qui réagissent entre elles quand on ferme le circuit, ce qui libère de l'électricité ; quand les réactifs sont épuisés, la pile est vide.
8. Un panneau photovoltaïque convertit l'énergie lumineuse en énergie …
✔ Réponse : électrique
Les cellules de silicium libèrent des électrons quand la lumière les frappe, créant un courant ; à ne pas confondre avec le chauffe-eau solaire, qui convertit la lumière en chaleur.
9. Pourquoi cherche-t-on à remplacer les énergies fossiles ?
✔ Réponse : Elles s'épuisent et polluent le climat
Leur combustion libère du dioxyde de carbone qui renforce l'effet de serre et réchauffe le climat ; de plus, les réserves de pétrole ou de gaz ne sont pas infinies.
10. Quelle affirmation sur l'énergie est vraie ?
✔ Réponse : Elle ne se crée pas, elle se transforme
C'est le principe de conservation : la quantité totale d'énergie reste la même, elle passe seulement d'une forme à une autre, et une partie finit toujours en chaleur dispersée.
11. Dans une chaîne énergétique, l'énergie « perdue » est le plus souvent …
✔ Réponse : thermique
Moteurs, ampoules, ordinateurs chauffent tous en fonctionnant : cette chaleur est de l'énergie qui n'a pas servi à l'usage voulu. Un appareil efficace en perd le moins possible.
12. Quelle est la chaîne énergétique correcte d'une voiture à essence ?
✔ Réponse : Chimique → moteur → cinétique et chaleur
L'essence stocke de l'énergie chimique ; en brûlant dans le moteur, elle met la voiture en mouvement mais dégage aussi beaucoup de chaleur, perdue dans le radiateur et le pot d'échappement.
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