Sources et formes d'énergie : exercices corrigés de 5e

Repère les expressions qui décrivent un aspect de l'énergie : l'énergie lumineuse, l'énergie thermique, l'énergie électrique et l'énergie mécanique sont des formes d'énergie ⁴.

Repère ce dont on tire de l'énergie : le Soleil, le gaz naturel, le charbon et le pétrole sont des sources d'énergie ⁵.

Rédige la différence : une source est ce que l'on exploite, une forme est la manière dont l'énergie se présente quand on l'observe.

Rappelle l'origine des combustibles fossiles : ils proviennent de la décomposition de matières organiques, qui a duré plusieurs centaines de millions d'années ⁵.

Compare : on les consomme en quelques décennies, bien plus vite qu'ils ne se forment. Leurs réserves s'épuisent donc : ils sont non renouvelables ⁵.

Applique au village : 40 ans d'exploitation contre plusieurs centaines de millions d'années de reconstitution. La réserve ne se renouvelle pas à l'échelle de l'exploitation, la source n'est donc pas renouvelable pour lui.

Donne deux exemples : le charbon et le pétrole (le gaz naturel convient aussi).

Phrase 1 : la source est la pile, qui stocke de l'énergie chimique ; elle la convertit en énergie électrique pour l'ampoule, laquelle la convertit en énergie lumineuse et en un peu de chaleur.

Phrase 2 : le cycliste ne pédale pas, c'est la descente de la pente qui fait gagner de la vitesse au vélo ; cette vitesse correspond à de l'énergie mécanique, plus précisément cinétique, liée au mouvement d'un corps ⁶.

Phrase 3 : la source est le réseau électrique (le secteur) ; le radiateur reçoit de l'énergie électrique et la convertit en énergie thermique.

Phrase 4 : la cire est la source ; elle contient de l'énergie chimique qui est convertie en énergie thermique et lumineuse.

Calcule le total : $21 + 33 + 6 + 20 = 80$ TWh.

Calcule la partie non renouvelable : $21 + 33 + 6 = 60$ TWh.

Forme le quotient : $\dfrac{60}{80} = 0{,}75$.

Convertis en pourcentage : $0{,}75 \times 100 = 75\ \%$.

Panneau photovoltaïque : énergie lumineuse → énergie électrique ⁵. La source est le Soleil.

Grille-pain : énergie électrique → énergie thermique. La source dépend de la centrale qui produit l'électricité du secteur ; l'objet reçoit de l'énergie électrique.

Moteur thermique : énergie chimique (essence) → énergie thermique → énergie mécanique. La source est le pétrole, dont l'essence est issue ⁵.

Rédige chaque réponse sous la forme d'une chaîne de formes d'énergie.

Place le point de départ : l'énergie nucléaire libérée par la fusion de l'hydrogène dans le Soleil (D) ⁵.

Ajoute la suite : cette énergie arrive sur Terre sous forme d'énergie lumineuse (C), que les plantes utilisent ⁵.

Continue : les plantes fabriquent des sucres, qui stockent de l'énergie chimique (A) ⁵.

Termine : le corps du cycliste utilise cette énergie chimique pour produire le mouvement (B) ⁵. L'ordre est D → C → A → B.

Explique : la plupart des formes d'énergie accessibles sur Terre dérivent, directement ou indirectement, de l'énergie nucléaire du Soleil, des étoiles et du noyau terrestre ⁵.

Pétrole brut : il n'a pas été transformé, il est donc une source primaire ⁵.

Essence : elle est obtenue en transformant le pétrole brut, c'est une source secondaire ⁵.

Charbon extrait d'une mine : il n'a subi aucune transformation volontaire, c'est une source primaire.

Coke : il résulte de la transformation de combustibles minéraux solides, c'est une source secondaire ⁵.

Rappelle le principe : l'énergie ne peut ni se créer ni se détruire, elle se transforme ⁶. L'énergie non lumineuse est donc devenue de l'énergie thermique : la lampe chauffe.

Calcule l'énergie perdue : $200 - 150 = 50$ J.

Vérifie la conservation : $150 + 50 = 200$ J, soit exactement l'énergie reçue.

Calcule la part utile : $\dfrac{150}{200} = 0{,}75$, c'est-à-dire 75 %. Ce quotient de l'énergie utile par l'énergie fournie s'appelle le rendement : tu retrouveras ce mot plus tard ⁶.