CHAPITRE III : L énergie utilisée dans le fonctionnement des objets techniques

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1 CHAPITRE III : L énergie utilisée dans le fonctionnement des objets techniques Le catamaran est un voilier. Il utilise donc une voile, qui capte le vent, pour se déplacer. Ainsi, l énergie nécessaire au fonctionnement du catamaran s appelle l énergie éolienne. Mais est-ce la seule énergie qui existe? Non, bien évidemment! Découvrons les dans le paragraphe qui suit. I Les différentes formes d énergie : A Présentation : Un système possède de l énergie lorsqu il peut produire un travail. On distingue principalement 8 formes d énergie permettant le fonctionnement des objets techniques : les connais-tu? Essaye de faire la liste de ces 8 formes d énergie et complète le schéma ci-dessous : - L énergie, - L énergie, - L énergie, - L énergie, - L énergie, - L énergie, - L énergie, - L énergie. Energie qui produit l électricité et la lumière. Energie fournie par la réaction de substances chimiques. Energie fournie par les rayonnements solaires. Energie fournie par l eau, l huile ou tout autre liquide. Energie fournie par le vent. Energie fournie par un élément mécanique (exemple : un ressort). Energie fournie par la combustion d un produit (exemple : essence, ). Energie fournie par un animal ou un homme. Exercice N 1 : Retrouvez l énergie nécessaire au fonctionnement des objets représentés cidessous : Un baladeur Un vélo Un voilier Un moulin à eau Le skate La patinette Trottinette électrique Page 14

2 Exercice N 2 : Observez la photographie de la pelleteuse et reliez chaque élément à l énergie qu il utilise : B Les sources d énergie : Le moteur L énergie hydraulique L éclairage L énergie thermique Le bras L énergie électrique Les sources d énergie (ce qui produit l énergie) sont abondantes. On peut citer le vent, le soleil, l eau, le charbon, le gaz, le pétrole, le bois. Toutefois, les difficultés d approvisionnement et l épuisement des réserves ne doivent pas être négligés. Le défi actuel de l homme est de réduire la consommation des ressources épuisables et de favoriser l utilisation des ressources inépuisables. On appelle : Sources d énergies renouvelables : les sources d énergie non polluantes et provenant de ressources naturelles inépuisables. Sources d énergies non-renouvelables : les sources d énergie provenant de ressources naturelles épuisables. Elles sont le plus souvent polluantes. Exercice N 1 : Complète les cadres ci-dessous pour classer les sources d énergie citées cidessus en renouvelables et non-renouvelables. Sources d énergies renouvelables Sources d énergies non-renouvelables Exercice N 2 : Indiquez, par une courte phrase, pourquoi les sources d énergie renouvelables font l objet de recherches actuellement. Exercice N 3 : Dessinez sur la carte de France des panneaux solaires ou des éoliennes dans les régions les plus appropriées à ces types d équipement. Expliquez pourquoi toutes les régions ne peuvent pas être équipées de la même manière. Page 15

3 II- Les éléments de stockage, de distribution et de transformation de l énergie : A- La chaîne de transmission de l énergie : Complète le tableau ci-dessous : Modèle utilisée Où est stockée l énergie? Comment l énergie est-elle distribué? Où l énergie est -elle transformée? En quoi l énergie utilisée s est-elle transformée? Musculaire Dans les muscles du cycliste Par les jambes du cycliste Pédalier En énergie mécanique (mouvement) Lampe de poche Un objet a besoin d énergie pour être en action. Cette énergie doit parfois être stockée avant d être transmise, par l intermédiaire d éléments adaptés (fils électriques, tuyaux, ), au mécanisme qui la transforme (exemple : énergie électrique mouvement). On a donc le schéma suivant : Éléments de stockage Éléments de distribution Éléments de transformation Ce schéma représente «la chaîne de transmission de l énergie» Exercice : Complète le schéma ci-dessous qui représente la chaîne de transmission de l énergie pour une voiture (celle de tes parents) : Éléments de stockage Éléments de distribution Éléments de transformation Page 16

4 1 Le stockage de l énergie : a/ Citez les éléments de stockage de l énergie que vous connaissez :,,, b/ Recherchez dans un dictionnaire la définition du mot «Accumulateur» : 2 La distribution de l énergie : Citez les éléments de distribution de l énergie que vous connaissez :,,, 3 La transformation de l énergie :,,,... Citez quelques éléments de transformation de l énergie en complétant le tableau cidessous. Vous indiquerez, à chaque fois, l énergie utilisée et l énergie/l effet obtenue. utilisée Élément de transformation obtenue B Application : Étude du catamaran. Complétez les questions ci-dessous : 1/ Quelle est l énergie utilisée par le catamaran? _ 2/ Quels sont les éléments qui stockent cette énergie? 3/ Vers où cette énergie est-elle transportée? 4/ Quel élément qui permet de transporter cette énergie? 5/ Quelle transformation se passe-t-il? 6/ Complète le schéma ci-dessous qui représente la chaîne de transmission de l énergie du catamaran. Éléments de stockage Éléments de distribution Éléments de transformation Page 17

5 III Energie et pollution : Les énergies ont permis des évolutions technologiques considérables pour améliorer les conditions de vie. Mais la consommation de certaines énergies produit des déchets ou des rejets qui peuvent polluer l air et l eau. L eau recouvre les 3/4 de la surface de la terre, et représente en moyenne 60 % du poids du corps humain. L eau est indispensable à la vie. Lorsque l eau est polluée, c est la vie qui est en danger. L air aussi connaît la pollution, par exemple avec les rejets des pots d échappement des voitures. A La pollution, qu est-ce que c est? 1/ recherchez dans le dictionnaire, une définition du mot «pollution» et notez la cidessous : 2/ Qu est-ce que l effet de serre? Le principe de conception des fours solaires qui permettent d obtenir des températures élevées. des gaz présents dans l air (surtout le gaz carbonique) qui font barrage et empêche la chaleur de l atmosphère terrestre de se disperser dans l espace. La chaleur obtenue sous des abris en verre ou en plastique transparent sous l effet des rayons du soleil. B La voiture, source de pollution? Les pots d échappement des voitures dont les moteurs utilisent des combustibles rejettent des résidus. Ces rejets se composent de gaz carbonique et de très fines particules appelées micro-particules. Les véhicules diesels ou essences ont des rejets importants, alors que les voitures au gaz GPL sont moins polluantes. Les voitures électriques n ont aucun rejet, donc leur fonctionnement n est pas polluant. Il faut aussi parler de pollution sonore : les véhicules diesels sont les plus bruyants, alors que les véhicules électriques sont les plus silencieux. 1/ Quels sont les 2 types de rejets émis par un pot d échappement de voiture? 2/ Quels sont les déchets ou rejets produits lors du fonctionnement d un véhicule électrique? aucun des micro-particules du gaz carbonique 3/ Cocher les cases pour indiquer le niveau de pollution de chacun des véhicules lorsqu ils roulent. (2 croix = véhicule polluant, 0 croix = véhicule non-polluant) Voiture à essence voiture au gaz voiture électrique Page 18

6 C L énergie électrique : solution miracle? L énergie électrique ne pollue pas, mais l énergie utilisée pour produire l électricité (pétrole, uranium, ) peut être polluante et dangereuse. Centrale nucléaire de Tchernobyl le lendemain de l explosion En outre, les piles, si elles ne sont pas recyclées, risquent d être source de pollutions nuisibles à l environnement. Le cycle de vie des piles : Un geste citoyen : Ne pas jeter les piles avec les autres déchets! Page 19

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