Chapitre 1 : Qu’est-ce que l’énergie

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Vidéo Jancovici et P.Servigne

1. Définition physique

L’énergie est une grandeur qui mesure la capacité d’un système à effectuer des transformations comme :

Dans le système international d’unités (SI), l’énergie s’exprime en joules (J)

L’unité usuelle est le watt-heure (Wh ou W.h) ou le kilowatt-heure (kWh)

L’énergie ne peut ni disparaître, ni être crée mais elle peut être stockée, transformée et transportée.

Qu’est-ce que l’énergie ?|Une grandeur qui mesure la capacité d’effectuer des transformations (chauffer, déformer, modifier le mouvement, éclairer …)

2. Lien entre puissance et énergie

La puissance est la quantité d’énergie fournie ou reçue par unité de temps :

\[\text{puissance} = \frac{\text{énergie}}{\text{durée}} \]

On retiendra :

1 W.h représente l’énergie fournie ou consommée par un appareil de puissance 1 W qui fonctionne pendant 1 h

1 h = _______________ donc 1 W.h = ____________

Qu’est-ce que la puissance ?|La « vitesse » à laquelle l’énergie est fournie ou reçue.

Quelle est la relation entre la puissance, l’énergie et le temps ?|<i>E</i> = <i>P</i> × <i>t</i>,<br><i>E</i> en J, <i>P</i> en W, <i>t</i> en s,<br>ou encore <i>E</i> en kWh, <i>P</i> en kW, <i>t</i> en h.

Exercice 1 : Cuisson d’un poulet

Exercice 2 : Montée d’un escalier

Exercice 3 : Les esclaves énergétiques

activité esclaves énergétiques

Exercice 4 : Calculs de consommation électrique

Idées à retenir ?

assets/Olympic_Cyclist_Vs._Toaster.webm “Champion olympique vs. Toaster” 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

Idées à retenir :

3. Différentes sources d’énergie

activité 1 p. 84

Qu’est-ce qu’une énergie primaire ?|une énergie directement disponible dans la nature

Qu’est-ce qu’une une énergie fossile ?|énergie qui provient de la combustion de combustibles fossiles (charbon, pétrole, gaz) issus de la décomposition sur plusieurs millions d’années de végétaux et d’animaux.

Qu’est-ce qu’une énergie renouvelable ?|énergie qui provient de sources que la nature renouvelle en permanence, à l’échelle humaine.

exemples : énergie solaire, hydraulique, éolienne, géothermie.

Qu’est-ce que l’énergie nucléaire ?|Qui provient de l’utilisation d’uranium principalement, dont le stock est limité

L’énergie peut être disponible sous forme de stock ou de flux.

4. Quel est le problème posé par les énergies fossiles ?

Activité 2 p. 86 questions 1 et 2 du livre +

  1. Quel combustible semble-t-il préférable pour le chauffage domestique ?
  2. Que penser du bois ? Justifier.

Une combustion est une réaction chimique libérant sous forme de chaleur l’énergie chimique contenu dans un combustible.

Équation d’une combustion complète :

Combustible + dioxygène → dioxyde de carbone + eau

Combustible + … O₂ → … CO₂ + … H₂O

Ajuster les équations des réactions chimiques suivantes :

Toutes les combustions émettent du CO2 qui est un gaz à effet de serre et entraîne le réchauffement climatique.

Remarques :

Le bois semble moins intéressant sur le plan énergétique et sa combustion produit également du CO2 mais présente 2 avantages :

Pourquoi faut-il se passer du charbon ? Interview de J.M. Jancovici

Écouter avec un crayon.

Échange avec le voisin.

3 idées fortes.

Avez-vous appris quelque chose ?

Conclusion.

Nos « besoins » énergétiques explosent alors que les ressources sont limitées.

vidéo aurélien barrau (extraits ?) https://www.youtube.com/watch?v=JLiuXEFJ-Q4

Pourquoi parle-t-on de « défi énergétique » ?|Notre mode de vie dépend aujourd'hui d'énergies fossiles qui s'épuisent et émettent beaucoup de CO₂. Notre environnement se dégrade et affecte notre mode de vie. <br>Notre mode de vie n'est pas soutenable.