Voici le corrigé des exercices sur les sources et formes d’énergie. Compare chaque réponse avec la tienne ; les chaînes d’énergie et les calculs de pourcentages sont détaillés pas à pas.
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La correction détaillée : corrigé sources énergie
Correction de l’exercice 1 : Renouvelable ou non ?1. Renouvelables : le Soleil, le vent, le bois, l’eau d’une rivière. Non renouvelables : le pétrole, le charbon, l’uranium, le gaz naturel.
2. Leurs réserves s’épuisent : elles se sont formées en des millions d’années et ne se reconstituent pas à l’échelle humaine.
a. Chimique. b. De mouvement. c. Électrique. d. Lumineuse (qui est convertie en chaleur dans le sable : thermique). e. De position. f. Chimique (énergie des aliments).
a. Faux : elle convertit l’énergie de mouvement du vent en énergie électrique, sans en créer. b. Vrai. c. Faux : une lampe convertit de l’énergie électrique en lumière et en chaleur (la chaleur est une forme d’énergie, pas ce qu’elle reçoit). d. Faux : l’énergie ne disparaît pas ; elle est dispersée dans l’air sous forme de chaleur.
1. Flèche 1 : chimique (aliments digérés). Flèche 2 : de mouvement (les jambes font tourner la dynamo). Flèche 3 : électrique. Flèche 4 : thermique (chaleur), en plus de la lumière émise.
2. La dynamo convertit l’énergie de mouvement en énergie électrique.
3. Le réservoir est les aliments (énergie chimique) ; l’utilisateur est la lampe.
1. 65 + 12 + 8 + 4 + 3 + 7 + 1 = 100 %.
2. Renouvelables : hydraulique, éolien, solaire, biomasse : 12 + 8 + 4 + 3 = 27 %.
3. Nucléaire : 400 × 65 ÷ 100 = 260 unités. Éolien : 400 × 8 ÷ 100 = 32 unités.
4. Combustibles fossiles : 7 + 1 = 8 %.
1. Incandescence : 100 − 5 = 95 unités de chaleur. LED : 100 − 40 = 60 unités de chaleur.
2. C’est la lampe LED qui chauffe le moins.
3. 40 ÷ 5 = 8 fois plus de lumière.
4. Pour obtenir la même lumière, la LED demande beaucoup moins d’énergie électrique : on gaspille moins d’énergie en chaleur.
a. Grille-pain : électrique → thermique. b. Haut-parleur : électrique → mouvement de l’air (son). c. Panneau solaire : lumineuse → électrique. d. Ventilateur : électrique → mouvement. e. Batterie en charge : électrique → chimique.
a. Chimique. b. De position (l’eau est en hauteur). c. Élastique, que l’on peut ranger avec l’énergie de position (le ressort est déformé). d. Chimique. e. Chimique.
1. Vent (énergie de mouvement de l’air) → pales de l’éolienne → (énergie de mouvement) → alternateur → (énergie électrique) → fils → radiateur → (énergie thermique).
2. La source est le vent, une source renouvelable.
3. En énergie thermique (chaleur).
4. Par temps calme, les pales ne tournent pas et il n’y a plus d’électricité : il faut un stockage (batteries) ou une autre source pour compenser.
Une bonne réponse propose des sources renouvelables : des panneaux solaires (beaucoup de soleil) et des éoliennes (vents réguliers), qui se complètent. Le gazole est non renouvelable et polluant. L’hydraulique n’est pas possible (aucune rivière), mais la côte permet d’envisager des hydroliennes ou des éoliennes en mer. La nuit, le solaire ne produit plus : l’éolien prend le relais, et des batteries stockent l’énergie électrique sous forme chimique. Pour les jours sans vent ni soleil, on peut garder le groupe électrogène en secours seulement, afin de réduire la pollution et le transport de carburant.
1. Entre : de l’énergie électrique. Sortent : de l’énergie lumineuse et de l’énergie thermique (chaleur).
2. 40 + 60 = 100 unités : l’énergie se conserve.
3. 40 ÷ 100 = 40 %.
4. L’incandescence convertit 5 % en lumière, la LED 40 % : la LED donne 8 fois plus de lumière (40 ÷ 5) et chauffe moins (60 unités contre 95).
1. À 8 h : 15 °C ; à 14 h : 45 °C.
2. 45 − 15 = 30 °C de plus.
3. Le maximum est atteint à 14 h : le Soleil est haut et le capteur reçoit beaucoup d’énergie lumineuse, convertie en chaleur.
4. Après 14 h le capteur reçoit moins de lumière et le réservoir perd de l’énergie thermique vers l’air ambiant : l’eau refroidit.
1. Plus faible en janvier (40 unités), plus forte en juin (240 unités).
2. 40 + 70 + 130 + 170 + 210 + 240 = 860 unités.
3. 860 ÷ 6 ≈ 143 unités par mois.
4. Du printemps à l’été, les jours rallongent et le Soleil monte plus haut : le panneau reçoit plus d’énergie lumineuse.
1. Réservoir d’essence → moteur (convertisseur) → roues (utilisateur : la voiture se déplace).
2. Essence : énergie chimique → moteur → énergie de mouvement des roues, et énergie thermique en sortie secondaire.
3. L’énergie thermique se retrouve dans le moteur et les gaz d’échappement : elle est perdue, non utile pour avancer.
4. Non : l’essence vient du pétrole, une ressource non renouvelable.
1. La source est l’eau en mouvement, une source renouvelable.
2. L’eau qui coule possède de l’énergie de mouvement ; l’eau retenue en hauteur possède de l’énergie de position.
3. Le moulin fournit de l’énergie de mouvement (la meule) ; la centrale fournit de l’énergie électrique.
4. Le barrage stocke l’eau en hauteur : on peut faire tourner la turbine à la demande, même quand le débit de la rivière est faible.
1. 70 + 10 + 5 + 15 = 100 %.
2. 18 000 × 70 ÷ 100 = 12 600 unités.
3. 12 600 × 25 ÷ 100 = 3 150 unités économisées.
4. 3 150 ÷ 18 000 = 0,175, soit 17,5 % de la consommation totale.
a. Vrai. b. Faux : une pile contient de l’énergie chimique, qu’elle convertit en énergie électrique. c. Vrai : un capteur thermique transforme la lumière reçue en chaleur. d. Faux : l’énergie de mouvement est convertie en énergie thermique (freins et pneus chauffent). e. Vrai : les aliments apportent de l’énergie chimique convertie en mouvement et en chaleur.
1. De l’énergie de position (elle est en hauteur).
2. De l’énergie de mouvement (vitesse maximale en bas).
3. À cause des frottements de l’air et de l’axe, une partie de l’énergie se convertit en chaleur dispersée ; elle ne disparaît pas.
4. En fournissant de l’énergie avec ses jambes (énergie chimique des muscles convertie en mouvement).
1. 3 600 ÷ 120 = 30 h.
2. 3 600 ÷ 30 = 120 h.
3. 120 ÷ 30 = 4 fois plus longtemps.
4. Deux lampes consomment 240 unités par heure : 3 600 ÷ 240 = 15 h.
Chaîne d’énergie : centrale électrique (source variable) → énergie électrique sur le réseau → batterie (énergie chimique, réservoir) → moteur électrique → énergie de mouvement des roues, avec de la chaleur en sortie secondaire.
L’affirmation est incomplète : la voiture ne rejette pas de gaz d’échappement en roulant, mais l’électricité provient de sources qui peuvent être non renouvelables (gaz, charbon, uranium) ou renouvelables (vent, soleil, eau) ; il y a aussi des pertes sous forme de chaleur dans le chargeur, la batterie et le moteur. L’énergie ne disparaît pas, mais elle est en partie dispersée. Une voiture électrique est surtout avantageuse si l’électricité est produite avec peu de pollution.
Comment progresser après ce corrigé
Pour réussir une chaîne d’énergie, repère d’abord le réservoir, puis chaque convertisseur, et écris la forme d’énergie sur chaque flèche. N’oublie jamais la chaleur en sortie. Pour les pourcentages, souviens-toi que « p % de N » se calcule par N × p ÷ 100. Si tu hésites entre source et forme d’énergie, rappelle-toi : le vent est une source, l’énergie de mouvement de l’air est la forme.