L’énergie

L’énergie (ouverture) Questionnaire visant à recueillir les conceptions et les connaissances initiales des enfants : Qu’est ce que l’énergie ? A quoi sert l’énergie ? Connaissez-vous des sources d’énergie ? + Distribution d’un dessin représentant quelques objets simples (bicyclette, lampe, voilier, …) et demander d’identifier la source d’énergie.

L’énergie électrique Trace écrite : Une pile est une source d’énergie. L’énergie délivrée ne dépend ni de la forme ni de la taille de la pile, mais plutôt de la tension aux bornes. La tension se mesure à l’aide d’un voltmètre.

L’énergie éolienne Trace écrite : Le vent est une source d’énergie. L’éolienne permet la conversion de l’énergie mécanique reçue en énergie électrique. La quantité d’électricité produite dépend de plusieurs paramètres…

L’énergie mécanique Trace écrite : Un objet A qui perd de l’altitude est aussi une source d’énergie. Il permet de déplacer un autre objet B. La quantité d’énergie transférée dépend de la hauteur de chute et de la masse de l’objet A.

L’énergie solaire Trace écrite : Le Soleil est une source d’énergie ; thermique d’une part et photo - voltaïque d’autre part. Plus la puissance* rayonnée est grande, plus l’énergie transférée est importante. A citer : effet de serre…

L’énergie (clôture) Fabrication d’une mini centrale hydroélectrique :

L’énergie (visite possible)

L’énergie Sources naturelles ou primaires, renouvelables : Biomasse (déchets en décomposition) ; Eolienne (air en mouvement  vent) ; Géothermique (chaleur du sous-sol) ; Hydraulique (eau en mouvement) ; Solaire (photovoltaïque et thermique) ; Ces sources sont pratiquement inépuisables. Elles ont un intérêt écologique, mais sont peu rentables !

L’énergie Sources naturelles ou primaires, épuisables : Charbon, gaz, pétrole (énergies fossiles) ; Plutonium, uranium (minerais). Sources artificielles ou secondaires : Exemple, l’électricité.

L’énergie Les formes d’énergie : L’énergie cinétique EC = ½ m.v2 ; L’énergie potentielle de pesanteur EP = m.g.h ; L’énergie chimique ; L’énergie nucléaire ; L’énergie interne (liée à la température T)…

L’énergie Les modes de transfert d’énergie : Le travail mécanique (force & déplacement) ; Le travail électrique (charge & tension) ; La chaleur ou transfert thermique (différence de température entre deux corps en contact) ; Le rayonnement (ondes électromagnétiques).

L’énergie La conservation de l’énergie : L’énergie d’un système isolé est constante ; Si un système perd (ou gagne) de l’énergie, c’est au profit (ou au détriment) d’un autre système ; il y a alors transfert d’énergie ! Les convertisseurs d’énergie transforment l’énergie d’une forme à une autre ; Exemples : alternateur, centrale, moteur…

L’énergie Chaîne énergétique (étude de cas) : http://enseignants.edf.com

L’énergie Economie d’énergie : Il est désormais nécessaire de privilégier les sources d’énergies renouvelables et chercher les meilleurs rendements énergétiques !! Il est important de bien isoler les habitations, ne pas faire fonctionner d’appareil inutilement et de … [votre conseil]

Activité Question 1 Source d’énergie renouvelable : objet ou phénomène fournissant de l’énergie de manière naturelle et illimitée. Exemples : Le Soleil, le vent, un cours d’eau… le sous-sol.

Activité Question 2 Centrales + Avantages + - Inconvénients - Thermique classique Fort apport énergétique Energie fossile Combustion → gaz à effet de serre Thermique nucléaire Minerais épuisable Fission → déchets radioactifs Hydraulique classique Energie renouvelable Faible apport énergétique Hydraulique marémotrice Impact environnemental Mise en place technique Eolienne

Activité Question 3 Centrale nucléaire Centrale éolienne Energie nucléaire (uranium) Energie mécanique (turbine) Energie électrique (alternateur) Energie éolienne (pale) Energie mécanique (arbre rotor) Energie électrique (alternateur)

Activité Question 3 (suite) L’alternateur est un objet convertisseur d’énergie. Il transforme : l’énergie mécanique en énergie électrique. Dans un lave-linge usuel, l’énergie électrique est transformée : En énergie mécanique grâce au moteur et à la pompe ; En chaleur ou énergie thermique grâce au thermoplongeur.

L’énergie (prolongement)