Le Repaire des Sciences
Sciences Physiques et Chimiques

 

 

 

 

     Thème n°2 : Le défi énergétique

 

 

Chapitre 4 : Activités humaines et besoins en énergie(s)

Définition de l'énergie et aperçu de ses différentes formes. Conversion et dégradation.
Quantification des échanges énergétiques
Besoins et adaptation des installations

            Le cours et ses documents
           Activité de recherche - correction
 

 

Chapitre 5 : Utilisation des ressources d'énergie disponibles

Un point sur les énergies fossiles, les énergies renouvelables et l'énergie nucléaire.
 

            Le cours et ses documents
           Activité expérimentale : la distillation fractionnée - Correction

 

 

Chapitre 6 : Optimiser la gestion et l'utilisation de l'énergie

Transporter, stocker et gérer l'énergie
 

            Le cours et ses documents

 

Ressources supplémentaires


Les différentes formes d'énergie

Les grandes dates

Les diverses sources d'énergie

Où sont les sources d'énergie ?

L'extraction du pétrole et du gaz

Le transport du pétrole et du gaz

Le charbon

La force de l'eau

De l'uranium à l'énergie nucléaire

La géothermie

La biomasse

Les énergies renouvelables

La turbine et l'alternateur

De la centrale à la vile

Energie et économie d'énergie

L'énergie dans les transports

Energie et effet de serre

L'énergie du futur
Source : CEA Education

 

Qu'est-ce que l'énergie ? L'équilibre énergétique de la Terre L'électricité, vecteur d'énergie Les différentes sortes d'énergie
Les transformations de l'énergie  Mesurer l'énergie Le parcours de l'énergie L'énergie grise
       
Charbon Energie nucléaire Eau Vent
Pétrole   Biomasse : bois, biogaz, biocarburants Géothermie
Gaz   Soleil  
       
Rejets liés aux énergie fossiles Autres effets Déchets polluants Utilisation mondiale de l'énergie
       
Changer nos habitudes Améliorer l'habitat Améliorer les transports Labels et technologies
Différents scénarios      

Source : Les explorateurs de l'énergie (.ch)
 

Le programme

L’exercice de la responsabilité en matière de développement durable repose sur l’analyse des besoins et des contraintes et sur la recherche de solutions nouvelles à court, moyen ou long terme. Pour cela, les sciences expérimentales apportent leur contribution en permettant en particulier de comprendre qu’aucun développement ne sera durable s’il ne recherche, entre autres :

Activités humaines et besoins en énergie
Besoins énergétiques engendrés par les activités humaines : industries, transports, usages domestiques.
Quantification de ces besoins : puissance, énergie.
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.
Utilisation des ressources énergétiques disponibles
Ressources énergétiques et durées caractéristiques associées (durée de
formation et durée estimée d’exploitation des réserves).
Ressources non renouvelables :
     – fossiles (charbon, pétroles et gaz naturels) ;
     – fissiles (Uranium : isotopes, 295U : isotope fissile).
Ressources renouvelables.
Le soleil, source de rayonnement.
Conversion d’énergie.
 
Rechercher et exploiter des informations pour :
– associer des durées caractéristiques à différentes ressources énergétiques
– distinguer des ressources d’énergie renouvelables et non renouvelables ;
– identifier des problématiques d’utilisation de ces ressources.
Mettre en œuvre un protocole pour séparer les constituants d’un mélange de
deux liquides par distillation fractionnée.
Utiliser la représentation symbolique
A
Z X pour distinguer des isotopes.
Schématiser une chaîne énergétique pour interpréter les transformations
d’énergie en termes de conversion et de dégradation.

Centrale électrique thermique à combustible fossile ou nucléaire.
Réaction de combustion.
Réaction de fission.
Réaction de fusion.
Le Soleil, siège de réactions de fusion nucléaire.
Exploitation des ressources renouvelables.

Identifier les différentes formes d’énergie intervenant dans une centrale thermique à combustible fossile ou nucléaire.
Interpréter l’équation d’une réaction nucléaire en utilisant la notation symbolique du noyau
A
Z X.
A partir d’exemples donnés d’équations de réactions nucléaires, distinguer
fission et fusion.
Exploiter les informations d’un document pour comparer :
– les énergies mises en jeu dans des réactions nucléaires et dans des réactions chimiques ;
– l’utilisation de différentes ressources énergétiques.


Optimisation de la gestion et de l'utilisation de l'énergie
Transport et stockage de l’énergie.
Accumulateur électrochimique et pile à combustible.
Sous-produits de l’industrie nucléaire. Décroissance radioactive.
Effet de serre.
Rechercher et exploiter des informations pour comprendre :
– la nécessité de stocker et de transporter l’énergie ;
– l’utilisation de l’électricité comme mode de transfert de l’énergie ;
– la problématique de la gestion des déchets radioactifs.
Analyser une courbe de décroissance radioactive.
Faire preuve d’esprit critique : discuter des avantages et des inconvénients de l’exploitation d’une ressource énergétique, y compris en termes d’empreinte environnementale.