Collège Henri Gamala Nom et prénom : Classe :

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1 Collège Henri Gamala Nom et prénom : Classe : Février 2017

2 Page 1 Atelier 1 L énergie et ses principales utilisations 2 Atelier 2 Les énergies fossiles et l inégalité des ressources Atelier 3 Les causes et conséquences du réchauffement climatique 5 8 Atelier 4 Les ressources en eau et ses principales utilisations 11 Mémo 14

3 Page 2 Atelier 1 A toi de compléter. Qu est que l énergie? L énergie signifie force en action en grec. L énergie est ce qui permet d agir : modification d un état solide à un état liquide, production d un mouvement, production de chaleur ou de lumière Sans énergie, il n y aurait pas de vie! L énergie est obtenue grâce à l utilisation de différentes sources : forces naturelles comme le vent, le soleil et l eau, ou en consommant des produits divers (combustibles, aliments ). Observe cette figure, quelles énergies et sources d énergies trouvestu? Rassemble-les selon deux familles : énergies renouvelables ou énergies fossiles.

4 Page 3 Energies renouvelables Energies fossiles Forme d énergie Source d énergie Forme d énergie Energie hydraulique Eau Energie solaire Soleil Energie thermique Energie thermique Biomasse Energie éolienne Vent Energie nucléaire Uranium Géothermie Sol/Terre Source d énergie Charbon, Pétrole, Gaz Chaque source d énergie est consommée pour des buts précis. Relie entre eux, les sources d énergies aux lieux où elles sont transformées et aux types d utilisations finales. Source d énergie Pétrole et dérivés (Fioul, Essence, Propane ) Charbon, Biomasse Similaire au pétrole Uranium Gaz naturel Similaire au pétrole Endroit de la transformation Centrale nucléaire Centrale solaire (Panneaux thermiques) Centrale solaire (Panneaux photovoltaïques) Centrale thermique Utilisation finale Eau chaude (Chauffage, Eau chaude sanitaire) Soleil Éolienne Electricité (Chauffage, Eclairage, Appareils électriques) Vent Eau Chaudières Centrale géothermique Terre/Sol Centrale Hydroélectrique Moteurs Carburant (Transport, Machines

5 Page 4 Les énergies sont consommées dans 4 secteurs d activités : le bâtiment, le transport, l industrie et l agriculture. Pour quels usages, l énergie est-elle consommée dans chaque secteur d activité? Complète le tableau ci-dessous en t appuyant sur l exemple donné et sur l exercice précédent. Secteur d activité Bâtiment Usages de l énergie Chauffage, Eclairage, Eau chaude sanitaire, Utilisation d appareils électroménagers. Transport Création des routes, Carburants. Industrie Production de marchandises, Eclairage des locaux, Utilisation de machines. Agriculture Fabrication d engrais, Fabrication des aliments, Utilisation de matériels agricoles

6 Page 5 Atelier 2 A toi de compléter A partir de la figure ci-dessous, répond aux questions suivantes. Quelle source d énergie fossile est la plus présente dans le monde? Où se trouve-t-elle majoritairement? La source d énergie fossile la plus présente dans le monde est le charbon. Elle se trouve majoritairement en Asie, plus précisément en Chine. Où trouve - t-on le plus de pétrole dans le monde? Cette partie du monde détient-elle une grande part des ressources naturelles connues en pétrole de la planète? On trouve le plus de pétrole au Moyen Orient qui possède 62% des ressources de la planète (plus de la moitié).

7 Page 6 En observant la figure ci-dessous, complète le tableau suivant. Plus grands importateurs de pétrole Plus grands exportateurs de pétrole 1. Etats-Unis 1. Moyen-Orient (Arabie Saoudite) 2. Europe 2. Russie 3. Asie du Sud-Est 3. Afrique de l Ouest 4. Japon 4. Amérique Centrale et du Sud 5. Chine 5. Afrique du Nord Pourquoi les Etats-Unis et la Chine sont-ils les plus gros pollueurs dans le Monde? Appuie-toi sur les réponses données jusqu à maintenant et sur les deux nouveaux graphiques ci-dessous pour répondre à cette question.

8 Page 7 - Utilisation de sources d énergies fossiles très polluantes (pétrole et ses dérivés, charbon, gaz naturel) - Production d électricité à partir d énergies fossiles - Population importante (318,9 millions d habitants pour les Etats- Unis et 1,379 milliards pour la Chine) En faisant appel à l ensemble de tes connaissances, répond à cette question : quelles conséquences peut entraîner l inégalité des ressources dans le monde? - Inégalité de développement : Seulement 19 pays consomment 80% de la consommation énergétique mondiale. 2 milliards de personnes n ont pas accès à l électricité. - Problème de sécurité énergétique : Certains pays (Etats-Unis, Chine) doivent importer énormément de ressources d autres pays (pétrole, uranium ). Ils dépendent donc des pays qui vont exporter les ressources. - Appauvrissement des ressources dans certaines parties du globe dues aux exportations importantes. - Facteurs de guerre : guerres du Golfe pour le contrôle du pétrole - Facteur de crise économique : choc pétrolier de 1973 (hausse de 70% du prix du baril de pétrole) - Facteur de crise environnementale : catastrophes pétrolières lors du transport (marées noires)

9 Page 8 Atelier 3 Réalisation d une expérience Matériel à ta disposition : - un saladier en verre transparent - 2 demi-sphères - 2 lampes de fortes puissances - 2 thermomètres Déroulement de l expérience : 1- Vérifier que les thermomètres affichent la même température et que les lampes sont éteintes. 2- Placer l une des demi-sphère et l un des thermomètres sous le saladier. Placer le saladier sous l une des lampes. Il s agit de la simulation Placer la seconde demi-sphère et le second thermomètre sous la seconde lampe, sans saladier. Il s agit de la simulation Veiller à ce que, pour chaque simulation, la lampe soit placée à une même distance des thermomètres (environ 20 cm) et que les conditions soient les mêmes (absence de courant d air, absence d autre source de lumière). S assurer que les deux simulations soient suffisamment éloignées l une de l autre (environ 2 m). 5- Allumer les deux lampes. 6- Relever, pour chaque simulation, les températures toutes les minutes jusqu à 15 minutes. 7- Construire une courbe pour chaque simulation représentant l évolution des températures (en ordonnée) en fonction du temps (en abscisse).

10 Page 9 A toi de compléter Réalise un schéma de l expérience : / En réalisant l expérience, nous avons obtenu les deux courbes suivantes. Pourquoi obtient-on, au bout de 15 minutes, une température supérieure sous le saladier dans le cas de la simulation 1? Au bout de 15 minutes, la température sous le saladier est supérieure de 1,1 C à la température sous la lampe sans le saladier : - la chaleur est conservée sous le saladier grâce au verre, principe de l effet de serre La température augmentait moins rapidement sous le saladier au début de l expérience - le saladier ralentissait l arrivée des rayons provenant de la lampe : rôle de protection Quelles analogies peux-tu faire entre l expérience et ce qu il se passe sur la Terre? Relie les différents termes ci-dessous suivant leurs équivalences. Matériel de l expérience Lampe Demi-sphère Ensemble : air contenu sous le saladier + saladier Verre du saladier Equivalence sur la Terre Atmosphère Gaz à effet de serre Soleil Terre

11 Page 10 Complète cette définition de l effet de serre : L'effet de serre est un phénomène naturel qui permet à la Terre de retenir la chaleur provenant du soleil dans l'atmosphère. Sans l effet de serre, la température de la surface de la Terre serait d'environ -18 C au lieu de 15 C aujourd hui. Quand les rayons du soleil traversent l atmosphère et atteignent la terre, une partie des rayons est absorbée par la surface de la terre. La surface va ensuite réémettre cette énergie sous forme de rayons. Certains gaz présents dans l atmosphère vont alors empêcher les rayons du soleil de repartir dans l'espace et contribuent ainsi à réchauffer la Terre. On les appelle les gaz à effet de serre. L effet de serre naturel est principalement dû à la vapeur d eau (55%), aux nuages (17%) et au dioxyde de carbone (28%). Cependant, certaines activités de l'homme ont modifié l effet de serre naturel et l ont amplifié à cause d une émission trop importante de dioxyde de carbone et de nouveaux gaz à effet de serre (méthane, oxyde d azote). Suite à la visualisation d une vidéo récapitulant l effet de serre, que peux-tu conclure sur les effets de l augmentation des gaz à effet de serre dans l atmosphère? Complète le tableau suivant en faisant des liens logiques entre plusieurs conséquences. Appuie-toi sur l exemple. Cause n 1 Conséquence n 1 Conséquence n 2 Conséquence n 3 Conséquence n 4 Conséquence n 5 Conséquence n 6 Conséquence n 7 Augmentation des gaz à effet de serre dans l atmosphère Augmentation de la température à la surface de la Terre Fonte des glaces Hausse du niveau de la mer Disparition de certaines zones de la Terre Risques de catastrophes sanitaires, migration de la population Disparition d espèces animales et végétales Augmentation de l effet de serre Augmentation du nombre de tempêtes, ouragans Risques de catastrophes sanitaires Augmentation des sécheresses Asséchement des grands fleuves Pénurie d eau et de nourriture Risques de catastrophes sanitaires

12 Page 11 Atelier 4 A toi de compléter En 2014, le collège a consommé 574 m3 d eau potable (39 m3 pour l externat et 535 m3 pour l internat). Sais-tu combien de bouteilles d eau d 1 litre équivaut cette consommation? Pour t aider, tu peux t appuyer sur un schéma et sur la donnée suivante : - vider une bouteille d eau d 1 litre dans un récipient carré d 1 m3 équivaut à obtenir un niveau d eau de 1 mm dans le récipient. Schéma : Réponse : bouteilles de 1 litre d eau Nous comptons environ 80 élèves et 34 membres du personnel dans le collège. Quelle est la consommation journalière moyenne d un occupant du collège si l année scolaire compte 180 jours? La consommation journalière moyenne d un élève est de 28 litres. Trouves-tu cette consommation élevée? Justifie ta réponse. Cette consommation est plutôt moyenne compte tenu des usages en eau potable dans le bâtiment (sanitaires avec les lavabos et les chasses d eau). La moyenne nationale est de 20 litres par jour et par personne.

13 Page 12 D où provient l eau potable du collège? En suivant l exemple, complète la figure ci-dessous décrivant le cycle de traitement de l eau à partir des données du tableau. Le Gardon d Alès Puits dans nappe (La Croze, Dourdon, Castanet) Source (Touninou) Station de traitement UV Station d épuration Réservoirs Puits dans nappe (La Croze, Dourdon, Castanet), Source (Touninou) Station de traitement UV Station d épuration Qu est-ce qu un état de sécheresse? Complète cette courte définition. A cause de vagues de chaleur plus ou moins répétées, les précipitations se font de plus en plus rares sur une longue période ce qui ne permet pas aux nappes souterraines et aux cours d eau d être suffisamment alimentés en eau. Si les prélèvements en eau douce restent importants, nous pouvons donc nous trouver dans des situations où l eau potable devient rare et précieuse car les niveaux des cours d eau et des nappes souterraines sont très en dessous de leurs niveaux normaux. Nous nous trouvons alors dans un état de sécheresse. Les prélèvements en eau douce et l usage de l eau potable deviennent limités Le savais-tu? La Lozère était en état de sécheresse d Août à Septembre. Place sur la carte les principales rivières de Lozère qui étaient concernées par une baisse de leurs niveaux d eau pendant l été. Niveaux d alerte Principales rivières concernées Alerte (zone jaune) Alerte renforcée (zone orange) Crise (zone rouge) La Rimeize et La Truyère, affluents du Lot. Le Tarn et Le Lot Le Chassezac, L Allier et Le Chapeauroux, affluent de l Allier

14 Page 13 Pourquoi devons-nous être très vigilant quant aux débits de ces cours d eau? Nous devons être vigilants car ces cours d eau sont des affluents importants des principaux fleuves français : Le Lot et le Tarn vers la Garonne, Le Chassezac vers le Rhône, l Allier vers la Loire. A partir de la figure suivante, que peux-tu dire sur les vagues de chaleur en France? - Vagues de chaleur plus nombreuses depuis 1994 (9 vagues de chaleur contre 5 entre 1974 et 1993) - Vagues de chaleur plus sévères depuis 1994 (2 vagues de chaleur avec des températures maximales journalières au-dessus de 27 C pendant plus de 15 jours) A ton avis, en faisant appel à l ensemble de tes connaissances, pourquoi devons-nous réduire nos consommations en eau potable? Nous devons réduire nos consommations pour ne pas épuiser nos ressources en eau de manière irréversible.

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