Activité 1 : Activités humaines et besoin en énergie

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1 Objectifs : Exploiter des documents et/ou des illustrations expérimentales pour mettre en évidence différentes formes d énergie. Connaître et utiliser la relation liant puissance et énergie. Rechercher et exploiter des informations sur des appareils de la vie courante et sur des installations industrielles pour porter un regard critique sur leur consommation énergétique et pour appréhender des ordres de grandeur de puissance. I Les différentes formes d énergie Activité 1 : Activités humaines et besoin en énergie 1 / Complétez le texte ci-dessous en sélectionnant les mots parmi les suivants : - thermique - chimique - lumineuse - mécanique - électrique - nucléaire L'énergie est disponible dans la nature sous différentes formes, qui sont convertibles. On l'utilise sous forme mécanique (liée au mouvement), thermique (énergie thermique), électrique (engendrée par des différences de charges électriques), chimique (stockée sous la forme de liaisons chimiques, exploitée par les êtres vivants lors de la respiration et des fermentations, ou par combustion dans les moteurs thermiques), nucléaire (libérée par fission ou fusion de noyaux d'atomes) ou lumineuse (rayonnement). 2 / Quelles sont les formes d énergies avant et après chaque convertisseur représenté ci-dessous : La pile convertie de l énergie chimique en énergie électrique Le panneau solaire convertit de l énergie lumineuse en énergie électrique Le cycliste convertit de l énergie chimique en énergie mécanique 1

2 La centrale convertie de l énergie nucléaire en énergie électrique Le moteur convertit de l énergie chimique en énergie mécanique Le radiateur convertit de l énergie électrique en énergie thermique 2

3 II Mesure de l énergie Document 1 : Facture d électricité Document 2 : Puissance des appareils ménagers Appareil 3 Puissance (watts) Coût d'utilisation horaire (centimes d' ) Ampoule de 60 W Ampoule économique = ampoule classique 60W Lampadaire halogène TV Radio ou chaîne Hi-Fi Ordinateur (portable ou bureau) Aspirateur Sèche-cheveux Bouilloire électrique Four micro-ondes Lave-Linge Sèche-linge Lave-vaisselle Radiateur électrique Climatiseur Petit chauffe-eau électrique

4 Document 4 : les relations indispensables Les grandeurs Unités Notations Relations W (Watt) Puissance E en J et en s E en Wh et en h Durée s (seconde) 1 s = (1/3600) h h (heure) 1 h = 3600 s Energie J (Joule) Wh (Watt-heure) Si P en W en s Si P en W en h 1 / La facture d électricité précise l évolution de la consommation d électricité en kwh. A quelle grandeur physique correspond-elle précisément? Cette grandeur physique correspond à une énergie. Le kilowatt-heure est une unité de quantité d'énergie correspondant à celle consommée par un appareil de watts (soit 1 kw) de puissance pendant une durée d'une heure 2 / Comment peut-on expliquer cette consommation au fil des mois? La consommation augmente en hiver car on utilise davantage d appareil comme les chauffages ou les ampoules du fait que la durée de présence du Soleil soit plus faible qu en été. 3 / Sur les appareils ménagers utilisés par les particuliers, une autre grandeur est donnée par le fabricant. Quel est son nom et son unité? La puissance est donnée par le fabriquant son unité est le watt. 4 / Quel est, sur la liste, l appareil qui consommera le plus d électricité? Dans quel intervalle, se situera sa consommation électrique pour 10h de fonctionnement? L appareil consommant le plus sera le chauffe-eau. En Wh la consommation électrique sera de : En J la consommation électrique sera de (attention ici : doit être en seconde) / Quel en sera alors le coût pour 10h de fonctionnement par jour? par mois (à raison de 10h de fonctionnement par jour)? Le cout pour 10h sera entre 1,5 et 6. A raison de 10h par jour sur un mois cela nous donne entre 45 et / Exprimer en heure la durée de facturation du mois de février Puis calculer en watt la puissance moyenne du compteur pendant ce mois. Il y a 28 jours de 24h en février, on a donc : 4

5 L énergie consommée en février est de kwh, si on convertit en Wh cela nous donne Wh